หน่วยปฏิบัติการสายลับชีลด์

เจ้าหน้าที่ฟิล โคลสัน นำหน่วยชีลด์ทีมใหม่ไปตามแกะรอยชายธรรมดาคนหนึ่งที่ได้รับพลังพิเศษซึ่งอาจส่งผลร้ายตามมา

โคลสันและเจ้าหน้าที่หน่วยชีลด์เดินทางไปเปรูเพื่อตรวจสอบวัตถุไม่ทราบที่มา เลขทะเบียน 0-8-4 แต่เมื่อเขาบังเอิญพบกับผู้บัญชาการคามิลลา เรเยส สิ่งที่มากกว่าการปะทะก็เกิดขึ้นที่ความสูง 30,000 ฟุต

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ดร.แฟรงคลิน ฮอลล์ถูกลักพาตัว เจ้าหน้าที่โคลสันและทีมต้องแข่งกับเวลาเพื่อตามหาตัวเขา สกายคือทางรอดเดียวและทีมต้องทุ่มสุดตัวเมื่อแผนการทั้งหมดกลับตาลปัตร

เจ้าหน้าที่โคลสันและหน่วยชีลด์พยายามตามหาหญิงลึกลับที่ก่อเหตุปล้นชิงทรัพย์มูลค่ามหาศาลหลายครั้งเองคนเดียว แต่เมื่อตัวตนของเธอถูกเปิดเผย โคลสันต้องเผชิญกับความลับน่าอึดอัดที่ทำให้ใจสลาย

หญิงสาวในชุดกระโปรงลายดอกผู้ว่องไวอาจกุมกุญแจไขปริศนาที่ทำให้ทีมของโคลสันมายังเอเชียเพื่อช่วยเหลือชายหนุ่มที่มีพลังอันตราย ขณะที่สกายมีความลับซึ่งเป็นภัยต่อความสัมพันธ์ระหว่างเธอและทีม

เมื่อพบศพคนตาย โคลสันและเจ้าหน้าที่หน่วยชีลด์ต้องตามล่าฆาตกรผู้ว่องไวเหมือนปรอท ไม่มีใครปลอดภัยซึ่งนั่นรวมถึงสมาชิกทีมด้วย

ความลับอันตรายถูกเก็บงำไว้ไม่ให้ทีมของโคลสันรู้ และหาทางช่วยวอร์ดและฟิตซ์เมื่อพวกเขาถูกส่งไปปฏิบัติภารกิจลับระดับ 8 ซึ่งอาจจบลงด้วยโศกนาฏกรรม

หลังจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในภาพยนตร์เรื่อ "ธอร์ เทพเจ้าสายฟ้าโลกาทมิฬ" โคลสันและเหล่าเจ้าหน้าที่ชีลด์เก็บกวาดความเสียหาย ซึ่งสิ่งหนึ่งที่เก็บมาเป็นภัยคุกคามชีวิตสมาชิกคนหนึ่งของทีม

โคลสันและทีมของเขาถูกหลอกหลอนโดยพลังลึกลับที่ขู่ว่าจะทำลายพวกเขาทั้งหมดและมีเพียงความลับจากอดีตของเมย์เท่านั้นที่จะช่วยพวกเขาได้

โคลสันกลับไปทำสงครามกับเซนติพีด โดยมีไมค์ ปีเตอร์สัน ทหารระดับพระกาฬไปช่วย แต่เมื่อพวกเขาเข้าใกล้ความจริง ความลับที่น่าตกใจถูกเปิดเผยและการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดฝันก็คุกคามทีม

โคลสันสืบค้นความจริงเกี่ยวกับปริศนาการตายของเขา แต่เมื่อมีเซนติพีดคอยตามล่าตัวเขาอยู่ ข้อมูลนี้อาจต้องแลกมาด้วยชีวิตของสมาชิกคนหนึ่งในทีม

โคลสันและเมย์เปิดเผยข้อมูลที่น่าตกใจเกี่ยวกับอดีตของสกาย ขณะที่ทีมถูกพายุโหมกระหน่ำที่ศูนย์ฝึกชีลด์

เมื่อพบร่องรอยของแคลร์วอแยนต์ โคลสันและทีมของเขาขึ้นรถไฟลึกลับซึ่งดูหมือนจะมุ่งหน้าไปสู่ความตาย

ด้วยความช่วยเหลือจากจอห์น แกร์เร็ต อดีตเจ้านายของวอร์ด โคลสันบุกจู่โจมเพื่อช่วยสกายและเปิดเผยความจริงที่น่าตกใจเกี่ยวกับชีวิตของเขาเองและหน่วยชีลด์

เมื่อโคลสันและทีมของเขาถูกโจมตีโดยลอเรไล สาวยั่วมฤตยูผู้หลบหนีมาจากแอสการ์ด เลดี้ซิฟคู่ปรับตลอดกาลของเธอจึงก้าวเข้ามาช่วยพวกเขา

เจ้าหน้าที่แกร์เร็ตและทริปเล็ตกลับมาช่วยทีมของโคลสันในการติดตามแคลร์วอแยนต์ ศัตรูตัวร้ายของหน่วยชีลด์ แต่เดธล็อกจะทำลายพวกเขาทั้งหมดเพื่อปกป้องตัวตนของเจ้านายตัวเองหรือไม่

โคลสันและทีมของเขาพบว่าไม่สามารถไว้ใจใครได้ แถมยังติดอยู่ในกับดักร่วมกับคนทรยศอีกด้วย

ขณะที่ผู้พันเกล็น ทัลบอต กำลังตามรอยพวกเขาอยู่ โคลสันและทีมจึงหาที่หลบภัยในสถานที่ซึ่งไม่มีใครนึกถึง และค้นพบความลับอันตรายที่สุดของหน่วยชีลด์ซึ่งสามารถทำลายพวกเขาทั้งหมดได้

เมื่อโลกของพวกเขากลับตาลปัตร โคลสันจึงต้องแข่งกับเวลาเพื่อช่วยชีวิตรักแท้ของเขา และในที่สุด เรื่องราวลึกลับของ "เดอะเชลลิสต์" ซึ่งเริ่มต้นในดิอเวนเจอร์ส ก็ได้รับการเปิดเผย

เมื่อไม่เหลือใครให้ไว้ใจได้ เจ้าหน้าที่มาเรีย ฮิลล์จึงกลับมาร่วมทีมกับโคลสัน ขณะที่หน่วยชีลด์กำลังถูกทำลายไปต่อหน้าต่อตา

การทรยศของวอร์ดและความลับที่น่าตกใจของไฮดร้าถูกเปิดเผยเมื่อทีมของโคลสันปลอมตัวไปปฏิบัติภารกิจซึ่งไม่มีใครรอดจากการบาดเจ็บ

ความลับดำมืดถูกเปิดเผยเมื่อโคลสันและทีมของเขาเดิมพันหมดหน้าตักเพื่อยับยั้งแกร์เร็ตและกองกำลังไฮดร้าในตอนจบระเบิดตูมตามของซีซันนี้