世界の人々のために戦うヒーロたちを描いてきたマーベル作品に不可欠な魅力的なビラン（敵）たちが主人公の本作。訳あり超クセ者6人のキャラクターが「サンダーボルツ*」というチームとして集結する。

集められたのは、ブラック・ウィドウ／ナターシャ・ロマノフの妹で、かつてロシアのスパイ組織で洗脳を受け、高い戦闘能力を誇る暗殺者だったエレーナ（フローレンス・ピュー）、ナターシャとエレーナの父で、キャプテン・アメリカを宿敵としてライバル視していたロシアのスーパーソルジャー、レッド・ガーディアン／アレクセイ（デビッド・ハーバー）、キャプテン・アメリカ／スティーブ・ロジャースの幼馴染で、悪の組織による洗脳・肉体改造が施され、暗殺者としてキャプテン・アメリカに立ちはだかったウィンター・ソルジャー／バッキー・バーンズ（セバスチャン・スタン）、2代目キャプテン・アメリカに任命されるも任務中に失態をおかし、その肩書と権限をはく奪されたUSエージェント／ジョン・ウォーカー（ワイアット・ラッセル）、驚異の身体能力とコピー能力を持ち、アベンジャーズ達の技も使いこなす暗殺者として、ナターシャやアレクセイらに立ちはだかったタスクマスター／アントニア・ドレイコフ（オルガ・キュリレンコ）、幼いころ不慮の事故に見舞われ、あらゆる物体をすり抜ける〝幽霊〟のような特殊な身体となってしまったゴースト／エイヴァ（ハナ・ジョン＝カーメン）。

ニューヨークの街に突如として現れた大きな黒い影。瞬く間に市民を消し去っていく謎の敵により、世界は再び大きな脅威と直面する。しかし、数々の敵から世界を救ってきたアベンジャーズは、そのピンチに姿を現さない。謎多きCIA長官のヴァレンティ－ナは、誰がこの脅威から世界を救うのかを問いかけるが、絶望の中立ち上がったのは、かつてヒーローと対立したバッキー・バーンズだった。彼が仲間に誘ったのは、エレーナ、ジョン・ウォーカー、レッド・ガーディアン、ゴースト、そしてタスクマスター。全員が過去に悪事を犯したことのある“ならず者”たちだった。強大な謎のビランを前になす術もなく、ヒーローにしか世界は救えないのかと諦めかけたその時、過去に囚われ生きてきたならず者たちがチーム「サンダーボルツ」として、過去の過ちと向き合い立ち上がる。