L'agent Phil Coulson retourne au sein de l'organisation mondiale du maintien de l'ordre, le S.H.I.E.L.D. (Strategic Homeland Intervention, Enforcement and Logistics Division). Il réunit alors une petite équipe d'agents, extrêmement bien entraînés, afin de s'attaquer aux affaires qui n'ont pas encore été classées et ayant trait à l'étrange et à l'inconnu.