Ở phần 2 mang tên Avengers: Age of Ultron (Avengers: Kỷ nguyên Ultron), Biệt đội siêu anh hùng của S.H.I.E.L.D phải tập hợp lại để chiến đấu với Ultron, con Robot cực kỳ thông minh và bất khả chiến bại, với dã tâm tiêu diệt tất cả siêu anh hùng trên thế giới. Ngoài ra, họ còn phải đối mặt với hai dị nhân mới có sức mạnh phi thường là chị em nhà Maximof. Avengers: Age of Ultron vẫn sẽ được chỉ đạo bởi Joss Whedon, chuyển thể từ phiên bản truyện tranh của Marvel xuất bản lần đầu vào năm 1963.