jako Tony Stark / Iron Man, geniusz, biznesmen, filantrop i playboy, który skonstruował dla siebie serię bojowych pancerzy wspomaganych. Chris Evans jako Steve Rogers / Kapitan Ameryka, weteran II wojny światowej, który został poddany działaniu serum superżołnierza. Spędził kilkadziesiąt lat w letargu zamrożony w lodowcu i został z niego przebudzony w latach współczesnych. Mark Ruffalo jako Bruce Banner / Hulk, naukowiec specjalizujący się w dziedzinach: biochemii, fizyki nuklearnej i promieniowania gamma. W wyniku wypadku został napromieniowany, co zaowocowało niekontrolowanymi transformacjami w Hulka – wielkiego, humanoidalnego stwora o nadludzkiej sile i wytrzymałości. Chris Hemsworth jako Thor, król Asgardu, syn Odyna i Friggi. Potrafi wzywać pioruny oraz nimi władać. Jego nową bronią jest topór Stormbreaker, który pozwala na teleportację za pomocą Bifrostu. Scarlett Johansson jako Natasha Romanoff / Czarna Wdowa, jest byłą agentką T.A.R.C.Z.Y.