一個(gè)叫做LAF的犯罪組織在飛機(jī)上綁架了美軍軍事聯(lián)絡(luò)員瓦桑上尉，超級(jí)英雄獵鷹山姆接到任務(wù)，當(dāng)前飛機(jī)已經(jīng)進(jìn)入突尼斯領(lǐng)空，山姆需要在飛機(jī)進(jìn)入另一個(gè)國(guó)家領(lǐng)空之前將瓦桑上尉營(yíng)救出來(lái)。美軍情報(bào)官托雷斯中尉奉命在地面協(xié)助山姆。
山姆從軍方飛機(jī)一躍而下，一雙金屬翅膀展開，向被劫持的飛機(jī)迅速飛去。他來(lái)到飛機(jī)上空，通過(guò)后背上的武器打開飛機(jī)艙門，進(jìn)入飛機(jī)機(jī)艙中，襲擊了正在攻擊瓦桑上尉的犯罪分子，然而獵鷹一個(gè)不注意，被身后的犯罪分子偷襲在地。犯罪分子身穿翼裝挾持上尉跳下飛機(jī)，向利比亞領(lǐng)空飛去，獵鷹急速追擊。
獵鷹在空中與犯罪分子一干人等殊死搏斗，險(xiǎn)被炸彈擊中，終于在飛機(jī)進(jìn)入利比亞領(lǐng)空前將上尉成功救出。
任務(wù)完成后，山姆與托雷斯在突尼斯境內(nèi)的飯店吃飯。托雷斯中尉向山姆展示了另一個(gè)名叫碎旗者組織的標(biāo)志，并告訴山姆這個(gè)組織受到了許多人的支持，他會(huì)一直追蹤這個(gè)組織，如果事件變得嚴(yán)重，會(huì)及時(shí)告訴山姆。托雷斯還談及美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)史蒂夫，談?wù)摿司W(wǎng)上的有關(guān)美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)消失的陰謀論。
華盛頓，山姆在眾多政客前追憶已逝美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)史蒂夫，并指出五年前曾因滅霸而消失的幾十億人在幾個(gè)月前又重新出現(xiàn)，世界陷入混亂，需要新的英雄來(lái)拯救世界。他拿起史蒂夫交給他的美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)盾牌，對(duì)眾人說(shuō)：“標(biāo)志，失去了賦予他意義的人，就會(huì)變得毫無(wú)價(jià)值。”?追憶結(jié)束，他將盾牌交付官方政府。
一個(gè)同事問(wèn)他為什么不接下美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的衣缽，他說(shuō)這個(gè)充滿無(wú)上榮譽(yù)的盾牌屬于且只屬于史蒂夫。
畫面一轉(zhuǎn)，在一個(gè)金碧輝煌的大廳里，一個(gè)帶黑口罩的九頭蛇組織的殺手刺殺了一位要客，并將現(xiàn)場(chǎng)的目擊者——一位華裔男士殺害。夢(mèng)中驚醒，原來(lái)這是曾經(jīng)的冬日戰(zhàn)士詹姆斯所做的噩夢(mèng)。
翌日，在面對(duì)心理醫(yī)生詢問(wèn)時(shí)，詹姆士謊稱自己最近不再做噩夢(mèng)了。并已經(jīng)按照規(guī)矩在自己的贖罪單中劃去了一個(gè)人名。
心理醫(yī)生指出，詹姆斯一直無(wú)視山姆發(fā)來(lái)的消息是錯(cuò)誤的做法，他想要被赦免并順利完成贖罪過(guò)程，必須要多交幾個(gè)朋友，如果一直封閉自己，就將陷入最安靜最私人的地獄。詹姆斯指出自己需要時(shí)間。
心理咨詢結(jié)束，紐約市小巷內(nèi)，詹姆斯約中島老先生吃午飯，午飯期間，中島先生幫助詹姆斯結(jié)識(shí)了服務(wù)員小姐。之后中島先生看著一盤紅豆麻薯回憶起了自己已逝的兒子，稱兒子最喜歡這個(gè)小吃，但他在出差時(shí)遇害，自己至今不知他怎么死的。詹姆斯神情凝重，若有所思。
山姆來(lái)到海邊妹妹家，與妹妹薩拉產(chǎn)生了爭(zhēng)議，因?yàn)槊妹闷扔谵讚?jù)的生活要賣掉已逝父母留下的船。山姆提出要幫妹妹去銀行貸款，妹妹同意。
詹姆斯夜晚按約定來(lái)到餐館，與女服務(wù)員喝酒約會(huì)，本來(lái)很好的氛圍因服務(wù)員談及中島老先生在兒子逝世后生活很痛苦時(shí)戛然而止，詹姆斯道聲抱歉就離開了。
離開餐館后詹姆斯來(lái)到中島先生家，看到桌上中島兒子的照片，神色濃重。回到自己家后，他打開筆記本，贖罪單中寫著中島的名字。
夜晚，托雷斯中尉跟蹤碎旗者組織的人來(lái)到某銀行，碎旗者組織搶劫了銀行，托雷斯阻止不成而受傷。
山姆與妹妹去銀行貸款，雖然銀行工作人員很敬佩超級(jí)英雄獵鷹山姆，但他指出幾億人消失五年后突然重新出現(xiàn)引發(fā)了物資緊張，故拒絕了向山姆兄妹貸款
回到家中，山姆收到托雷斯的視頻消息，托雷斯將晚上碎旗者組織的遭遇告訴了山姆。這時(shí)，新聞突然報(bào)道，政府選出了一位新任美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)。
巡回演出前，新任美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)約翰在試衣間里與友人交談，他稱全美國(guó)民眾都在期待著自己能有所作為，他不愿意讓別人失望，然而穿套裝、演講、握手、參加會(huì)議他并不喜歡，只想把自己的本職工作做好。友人告訴他，當(dāng)前這些他不喜歡的事情已經(jīng)是工作的一部分了，像以前一樣只靠武力完成工作是行不通的，約翰贊同。
新任美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)參加了在自己高中舉辦的晚會(huì)并接受了采訪，約翰自稱能夠成為美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)是人生最大的榮耀，自己雖然是一個(gè)沒(méi)有超級(jí)力量的非超級(jí)英雄，但是擁有美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)一直擁有的勇氣，愿意竭力完成自己的每一份任務(wù)。
電視機(jī)前的“冬日戰(zhàn)士”詹姆斯收看了這個(gè)直播，對(duì)“獵鷹”山姆放棄美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)盾牌而使得政府選出新任超級(jí)英雄感到震驚與不解。
山姆來(lái)到基地，準(zhǔn)備去慕尼黑執(zhí)行任務(wù)，詹姆斯也來(lái)到了這里，他質(zhì)問(wèn)山姆為什么要放棄盾牌，兩人對(duì)政府選出新任美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)都不滿，不希望一個(gè)德不配位的人接任史蒂夫的衣缽。然而事實(shí)已經(jīng)如此，誰(shuí)也改變不了。
詹姆斯此次任務(wù)是去慕尼黑追蹤一個(gè)碎旗者組織的反派，詹姆斯要求同去。
到達(dá)指定地點(diǎn)，兩人根據(jù)紅翼的探查來(lái)到一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)中人把物品搬運(yùn)上貨車后，便急忙駕車離開了，山姆詹姆斯追了過(guò)去。
詹姆斯?jié)撊肫渲幸粋€(gè)貨車，看到了里面的物品，是疫苗。此時(shí)貨車內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)女孩，詹姆斯以為是人質(zhì)，正告訴她不要怕，結(jié)果女孩邪魅一笑，詹姆斯被迅速擊落貨車。女孩戴上恐怖組織的面具，她的同伙們與詹姆斯山姆在貨車上激斗了起來(lái)，此時(shí)新任美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)出現(xiàn)，然而恐怖組織一伙八人竟全都是超級(jí)士兵，同為超級(jí)士兵的獵鷹與冬兵尚且不是對(duì)手，何論這個(gè)新任的美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)。碎旗者組織逃走。
山姆與詹姆斯在回程的路上受到約翰邀請(qǐng)，約翰希望他作為新任美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)能夠得到獵鷹與冬兵的支持，一起合作抗敵，山姆詹姆斯本就不服史蒂夫的盾牌落在這個(gè)小子手上，拒絕了他的邀請(qǐng)。
夜晚，以那位女孩為首的碎旗者組織來(lái)到一家普通民眾支持者家中借宿，受到男主人的熱情歡迎。碎旗者組織高呼“世界大同，人民大同”的口號(hào)。
詹姆斯帶著山姆到巴爾的摩見一位超級(jí)戰(zhàn)士艾賽亞，艾賽亞曾是九頭蛇組織最畏懼的戰(zhàn)士之一，詹姆斯希望能夠得到他的幫助，然而艾賽亞因?yàn)樵艿秸睦为z、生物測(cè)試，受到了嚴(yán)重的心理陰影，于是憤怒的拒絕了兩人。
詹姆斯在回程中因?yàn)闆](méi)去參加法庭規(guī)定的心理治療而被警察帶走，不久，在約翰和雷諾醫(yī)生的幫助下，他便被警方釋放了。雷諾醫(yī)生與山姆詹姆斯交談，兩人仍舊因?yàn)樯侥贩艞壎芘埔皇聽?zhēng)執(zhí)，談話不歡而散。
警局門口，約翰在等著兩人，他依舊希望能夠得到兩人的幫助，被拒絕。
而另一邊，碎旗者組織將物品轉(zhuǎn)移的時(shí)候遭到了警方的追擊。
新任美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)約翰帶人來(lái)到碎旗者組織頭目卡莉曾暫住過(guò)的一戶人家，因?yàn)榭ɡ蚪o無(wú)家可歸的人提供避難所和藥品，這家主人十分忠心支持她，所以在這里約翰等人沒(méi)有抓到人也沒(méi)有找到碎旗者的任行蹤軌跡。
山姆與詹姆斯來(lái)到某監(jiān)獄找到昔日的九頭蛇組織成員澤莫，詹姆斯將有人復(fù)制超級(jí)士兵血清一事告知，澤莫表示自己對(duì)此事確實(shí)有些頭緒。
因?yàn)樽⑸溲宥蔀樾鲁?jí)士兵的那些碎旗者組織成員的存在有違澤莫的信仰，雖然此人罪惡滔天是個(gè)瘋子，但也是一個(gè)有原則的人，詹姆斯思考后決定幫他越獄。山姆本對(duì)此不同意，但是迫于眼前碎旗者組織行蹤不定毫無(wú)頭緒，他也同意了。
成功越獄后，澤莫稱自己曾花費(fèi)好幾年的時(shí)間追捕九頭蛇組織招聘來(lái)制造血清的人，因?yàn)橐坏┏?jí)士兵血清出現(xiàn)，就有人可以利用它建造一只軍隊(duì)，這將極大威脅現(xiàn)在世界的秩序。自己曾極力反對(duì)九頭蛇的冬兵計(jì)劃，與如今反對(duì)碎旗者組織血清計(jì)劃是一個(gè)道理。他告知詹姆斯，當(dāng)前首先要找到一個(gè)叫做希爾比的女人，從她入手找消息。
三人改變身份喬裝打扮來(lái)到東南亞馬德里坡港，順利與希爾比碰面，澤莫以控制冬日戰(zhàn)士詹姆斯的指令作為交換條件，向希爾比打聽超級(jí)士兵血清的消息。希爾比提到，超級(jí)士兵是由內(nèi)格爾博士制造的，現(xiàn)在就在馬德里坡港。正準(zhǔn)備套出更詳細(xì)的資料時(shí)，山姆妹妹薩拉打來(lái)電話，三人身份暴露，被希爾比的人追殺。
黑暗街道上，莎倫出現(xiàn)，她幫助山姆等人擊退了追兵。
山姆以幫忙洗清莎倫身上的罪名為條件，換取了莎倫的幫助。莎倫幫助眾人在一個(gè)港口集裝箱內(nèi)找到了正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的內(nèi)格爾博士。此時(shí)有人來(lái)了，莎倫為了拖延時(shí)間在集裝箱外與來(lái)的賞金獵人們大打出手，山姆等人則在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)盡快從內(nèi)格爾博士口中獲得消息。
內(nèi)格爾博士在山姆等人的威脅下，說(shuō)出他曾接手過(guò)九頭蛇的冬兵項(xiàng)目，九頭蛇沒(méi)落后又被征進(jìn)了中央情報(bào)局研究一個(gè)超級(jí)士兵的血液樣本，經(jīng)過(guò)不懈的研究，終于提取出了超級(jí)士兵的血清，然而實(shí)驗(yàn)馬上將要完成之際，他化為了灰燼，五年后，又隨消失的那一半人口重回世界，然而此時(shí)項(xiàng)目已經(jīng)停止，于是他便接受了能力掮客的邀請(qǐng)，來(lái)此地繼續(xù)未完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。一共制造了二十只試劑，全部被卡莉偷走。這便是他所知道的全部消息。
此時(shí)莎倫來(lái)到集裝箱內(nèi)，她敵不過(guò)外邊眾多的賞金獵人，澤莫?dú)⑺懒藘?nèi)格爾，眾人齊心協(xié)力擊退賞金獵人，逃離了港口。
這邊，卡莉等人在回歸人口委員會(huì)補(bǔ)給倉(cāng)庫(kù)門口處蹲點(diǎn)，他們打算偷物品去補(bǔ)給難民營(yíng)。現(xiàn)在他們手里有最后僅剩的一批血清，那些能力掮客早晚會(huì)來(lái)求他們。
回程途中，山姆思考最近經(jīng)歷的事，認(rèn)為也許自己真的不應(yīng)該把美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾牌交給博物館，他應(yīng)該毀掉這塊盾牌的，詹姆斯卻說(shuō)，這塊盾牌承載了許多人的希望，如果山姆要?dú)У羲敲醋约阂欢〞?huì)在此之前把它奪走。
夜晚，碎旗者組織從委員會(huì)偷走了許多補(bǔ)給用品，離開時(shí)，倉(cāng)庫(kù)爆炸。
一日，詹姆斯在街上遇到一個(gè)女人，這女人稱自己是為了澤莫而來(lái)的。