Osim što je ekscentričan genij, milijarder, zavodnik i filantrop, Tony Stark je i naoružani superheroj poznatiji kao Iron Man. Nakon što je porazio neprijatelje diljem svijeta, Stark protiv svoje volje pristane da služi kao savjetnik tajne izvještajne agencije za očuvanja mira Nicka Furyja, poznatije kao S.H.I.E.L.D. Sada, s globalnom krizom na vidiku i poljuljanom sudbinom svijeta, Stark mora ponovno navući svoj oklop Iron Mana kako bi spasio svijet i postao punopravni član Osvetnika.
Robert Downey Jr. o Iron Manu: 'Tony Stark je otvoren za sve mogućnosti i nema problema sa prihvaćanjem izvanrednih događanja. Pridruživanje timu 'Osvetnika' je za njega više čin iz znatiželje – želi iz prve ruke vidjeti što se događa. Nedavno je shvatio da on nije sam i ovog puta će početi shvaćati da je grupno razmišljanje, kao 'mi', puno bolje od 'ja'.

Nakon što je strogo čuvani, vojni program pretvorio krhkog Stevea Rogersa u moćnog heroja Kapetana Ameriku, njegovo sudjelovanje u Drugom svjetskom ratu učinilo ga je živućom legendom. Steve je spasio New York i preokrenuo tijek rata, ali se tijekom finalne misije srušio u Arktik. Nakon što se probudi u modernom svijet koji jedva da prepoznaje, Steve shvati da je proveo desetljeća smrznut u ledenoj tundri.
Kada Nick Fury, direktor Međunarodne agencije za očuvanje mira S.H.I.E.L.D., nazove Rogersa da mu ponovno pomogne spasiti svijet, on brzo navlači kostim Kapetana Amerike, uzima svoj legendarni štit i priključuje se Osvetnicima.
Chris Evans o Kapetanu Americi: 'Veliki dio Steva Rogersa čine njegova dobra narav, morali i snažne vrijednosti. Taj moral i vrijednosti su stvoreni u vremenu kada su ljudi jedan drugome prijetili na drugačije načine. Razina interakcije je bila malo dublja. Sve to se čini korak dalje od sve ove tehologije koju imamo danas. Mnogo stvari u koje je vjerovao, za koje se borio i koje je volio su se promijenile. Nisu nestale – samo su se promijenile. On pokušava pronaći svoj put u ovom modernom svijetu.'

Arogantni princ daleke zemlje Asgarda, Thor biva prognan na Zemlju, nakon svog neodgovornog ponašanja zbog kojeg se njegova zemlja našla u opasnosti. U izgnanstvu na Zemlji, Thor je naučio biti ponizan i pomogao je spasiti svoje nove prijatelje od razorne prijetnje koju je poslao njegov brat Loki. Nakon toga, Thor se ipak iskupio u očima svoga oca, Odina, kralja Asgarda. Nakon što se vratio natrag u Asgard kao junak, Thor se sada mora ponovno vratiti na Zemlju kako bi spriječio katastrofu svemirskih razmjera. S Mjolnirom, legendarnim čekićem neizmjerne snage u rukama, moćni ratnik će se vrlo brzo naći među Osvetnicima, tajnom savezu iniciranom od strane Nicka Furyja, pridonoseći svojim moćima u borbi protiv njegovog neuračunljivog brata, Lokija.
Chris Hemsworth o Thoru: 'Za Thora je ovo što se događa više od osobnog angažmana za razliku od ostalih članova Osvetnika jer je Loki njegov brat. Najveć konflikt za njega je to što pokušava spasiti i obraniti 'veće dobro, ali ga muče i neka dublja pitanja o tome što se događa s njegovim bratom.'

Nakon što eksperiment gamma radijacije pođe po zlu, sa znanstvenikom Dr. Bruceom Bannerom se počinju događati čudne stvari. Svaki put kada bude ljut ili isprovociran, pretvara se u Hulka - zeleno čudovište, izvan svake kontrole. Bojeći se štete koju bi kao Hulk mogao uzrokovati, Dr. Banner odluči živjeti mirnim životom u udaljenim dijelovima svijeta, liječeći bolesne i pomažući siromašnima te na svaki način pokušava izbjeći one koji bi htjeli iskoristiti njegovu sposobnost da se pretvori u divovsku, zelenu prijetnju. Kada zbog velike prijetnje zatreba Bannerovu specijaliziranu znanstvenu stručnost, upravitelj S.H.I.E.L.D.-a, Nick Fury ga regrutira, svjestan činjenice da će nevjerojatno snažan, Bannerov alter ego – Hulk, biti veliki doprinos Osvetnicima.
Mark Ruffalo o Hulku: 'Hulk je nestalan. Veoma je nepredvidljiv. Ima tu i smisla za humor i mogućnost nekakve komunikacije. Ali on je divljak i inznimno opasan, kao divlja zvijer. Njegov bijes se čini stvaran, ali njegova reakcija na stvari se čini ljudska.'

Jedan od S.H.I.E.L.D.-ovih najelitnijih agenata, Clint Barton, poznatiji kao Sokol je najbolji strijelac na svijetu. Naoružan savijenim lukom, Sokol savršenom sigurnošću ispaljuje posebne strijele, specijalizirane za svaku posebnu situaciju. Dok je potencijalna katastrofa na vidiku, on koristi svoje nevjerojatne vještine kako bi se borio zajedno s Osvetnicima.
Jeremy Renner o Sokolu: 'Sokol je sam u igri, otpadnik i samotnjak. On je tip lika usamljenog vuka i nije timski igrač, ali ako zatreba biti će tamo.'

S.H.I.E.L.D.-ova agentica Natasha Romanoff, poznatija kao Crna udovica, je jedan od najvećih svjetskih špijuna i vrlo vjerojatno najvještija ubojica na svijetu. Naoružana velikim arsenalom sprecijalnog oružja kao što su bodeži i kasetne bombe, kao i širokim spektrom borilačkih vještina, Natashin jedinstveni talent je čini jednom od Furyjevih top agenata i sastavnim dijelom Osvetnika.
Scarlett Johansson o Crnoj udovici: 'Crna udovica je svestrana. Ona je na neki način siva zona. U smislu da se pošteno borila unatoč svojoj tamnoj prošlosti. No ona je predana zato jer mora biti i njezino moralno stanovište je poslušnost. U tom smislu ima vojnički stav i tako razlikuje dobro od zla.'

Nakon što njegov brat Thor spriječi njegov pokušaj rušenja prijestolja Asgarda, zli Loki se povlači u nepoznate zemlje i planira svoju osvetu. Ne samo prema svome bratu, nego i prema Zemlji, čije stanovnike Thor sada štiti. Loki se vraća sa zlim planom da osvoji Zemlju i ovog puta neće posustati sve dok ne ostvari svoj cilj. Kada njegova zlouporaba moći ugrozi cijeli planet, možda će zatrebati i više od Osvetnika da ga zaustave.
Tom Hiddleston o Lokiju: 'Lokijeva zloba je motivirana činjenicom da je oštećen i traži svoj prostor u svemiru. U ovome filmu je mnogo snažniji i naporniji i više prisebniji.
On je isto tako i Bog, pa je mnogo snažniji od ijednog čovjeka.'

Legendarni ravnatelj međunarodne organizacije za očuvanje mira, S.H.I.E.L.D., Nick Fury je prva linija obrane čovječanstva protiv najvećih svjetskih prijetnji. Kada S.H.I.E.L.D. postane svijestan zle prijetnje koja prijeti globalnoj sigurnosti, Fury sakupi najmoćnija bića na svijetu i formira Osvetnike.
Samuel L. Jackson o Nicku Furyju: 'Nick Fury nadzire mnogo stvari i kada uoči potrebu za akcijom on je spremani ići protiv svega i svakoga; mnogima se zamjeri tako što kreće u akciju kada oni ne žele da kreće u akciju no on to svejedno čini.'