Nach der gefährlichen Mission mit den Avengers in New York kehrt Steve Rogers alias Captain America nach Washington zurück. Nach seinem fast 70-jährigen Kälteschlaf macht ihm das moderne Leben noch immer Probleme. Doch viel Zeit, um sich einzuleben, bleibt dem furchtlosen Soldaten nicht.

S.H.I.E.L.D-Agent Nick Fury wird zum Ziel eines Angriffs, und das ist erst der Anfang eines verstrickten Plans, der die ganze Welt in Gefahr bringen könnte. Zusammen mit Agentin Natascha Romanoff, besser bekannt als 'Black Widow' und dem 'Falcon' versucht Captain America die Verschwörung aufzuklären. Dabei geraten die Helden immer wieder ins Visier der Attentäter.

Doch mit dem mysteriösen 'Winter Soldier' wartet eine noch weitaus größere Gefahr auf die drei.