為了拯救宇宙，復(fù)聯(lián)英雄之一的妮妮研究出了穿越時(shí)間的方法，于是眾人穿越回去收集無(wú)限寶石。與此同時(shí)，洛基(湯姆·希德勒斯頓 飾)入侵地球計(jì)劃失敗，被復(fù)聯(lián)英雄們抓住，此時(shí)，鋼鐵俠潛入復(fù)聯(lián)大廈，準(zhǔn)備偷走宇宙魔方，在眾人混亂的打斗爭(zhēng)執(zhí)之下，洛基巧合間得到了宇宙魔方，逃離現(xiàn)場(chǎng)。

洛基通過(guò)宇宙魔方來(lái)到一片沙漠，此時(shí)幾個(gè)蒙古國(guó)的游牧人走了過(guò)來(lái)打量他，洛基驕傲的走到一個(gè)高地上進(jìn)行自我介紹。此時(shí)，TVA（時(shí)間變異管理局）人員趕到，抓住時(shí)間線已經(jīng)發(fā)生了偏移的洛基，女隊(duì)長(zhǎng)用棍棒擊倒他并給他帶上了可以控制時(shí)間的項(xiàng)圈，之后放了一個(gè)可以重置時(shí)間的工具，眾人便穿過(guò)時(shí)空門將洛基帶到TVA總部。

機(jī)敏的洛基打算逃跑，然而因?yàn)椴弊由洗髦梢钥刂茣r(shí)間線的項(xiàng)圈，女隊(duì)長(zhǎng)用遙控器又讓他回到了原來(lái)的位置。接著洛基被送進(jìn)一個(gè)電梯，掉入一個(gè)空間，在這里他所說(shuō)的每一句話都會(huì)被打印出來(lái)要求簽字，洛基簽完字后接著掉入另一間房取票，當(dāng)看到一個(gè)因?yàn)闆]有票而被打成粉末消失的人，洛基連忙拿出了自己的票。

這時(shí)，房間內(nèi)的電視出現(xiàn)一部動(dòng)畫短片，展示了TVA的由來(lái)。宇宙誕生之初是多元的，在一場(chǎng)宇宙戰(zhàn)爭(zhēng)中，人們?yōu)榱藸?zhēng)奪多個(gè)宇宙的控制權(quán)幾乎毀掉一切，此時(shí)出現(xiàn)三位時(shí)間守護(hù)者，他們首先將多元宇宙梳理成一條主要時(shí)間線，之后為了維護(hù)這條時(shí)間線，他們便創(chuàng)造了TVA以監(jiān)控多元宇宙時(shí)間線，對(duì)那些在多元宇宙間竄來(lái)竄去破壞時(shí)間線的人進(jìn)行懲罰。因?yàn)橐坏┯腥嗽诙鄠€(gè)時(shí)間線中來(lái)回穿梭，就會(huì)觸及紅線，發(fā)生嚴(yán)重的事件，造成宇宙混亂。

女法官正要給洛基定罪，此時(shí)一個(gè)名叫莫比烏斯探員出現(xiàn)，莫比烏斯正在調(diào)查一個(gè)1549年的殺人案件，這個(gè)案件的兇手極大可能就是未來(lái)的洛基，為了能夠及時(shí)偵破，莫比烏斯打算用現(xiàn)在的洛基來(lái)破案，去捉拿時(shí)間犯，也就是未來(lái)的洛基。

莫比烏斯帶著洛基來(lái)到時(shí)間放映室，那里有洛基過(guò)去未來(lái)的的一切資料。莫比烏斯原本希望洛基能夠在當(dāng)前時(shí)空的努力下改變命運(yùn)自我救贖，然而遭到拒絕，面對(duì)洛基的拒絕，莫比烏斯無(wú)奈之下將洛基未來(lái)間接害死養(yǎng)母的事情提前透露。

此時(shí)洛基假裝同意，趁機(jī)偷走控制頸間儀器的遙控器之后找到宙魔方，然而在尋找宇宙魔方的時(shí)候卻看見TVA的抽屜里有許多之前眾人爭(zhēng)搶的無(wú)限寶石，眾人心中的無(wú)價(jià)之寶在這里竟然一文不值，洛基大受震驚。

此時(shí)之前的女隊(duì)長(zhǎng)帶人前來(lái)捉拿洛基，他利用宇宙魔方回到時(shí)間放映廳，看了一遍自己的人生全程，留下了眼淚，之后他與莫比烏斯達(dá)成協(xié)議，同意捉拿時(shí)間犯，也就是未來(lái)的自己。

畫面一轉(zhuǎn)，1858年的俄克拉荷馬州，TVA執(zhí)行任務(wù)中被一個(gè)身穿斗篷的人算計(jì)，被一把大火燒傷燒死。