Mentre la festa volge al termine, Ultron si rivela ai Vendicatori nel suo nuovo corpo. Li addita come assassini e li attacca insieme ai droni della Iron Legion dei quali ha preso il controllo.

I Vendicatori riescono a distruggere i droni e Thor il corpo di Ultron, ma questi trasferisce il suo programma in uno dei droni e fugge, impadronendosi dello scettro.

Ultron in Avengers: Age of Ultron
Ultron in Avengers: Age of Ultron

Dopo il suo attacco ai Vendicatori, Ultron vola alla base di ricerca HYDRA in Sokovia per costruirsi un nuovo corpo e un esercito di droni da controllare.

Lì incontra Pietro e Wanda Maximoff. Ultron intuisce il potenziale di gemelli e, facendo leva sul loro rancore, causato dalla morte dei loro genitori a causa delle armi prodotte da Tony Stark, li convince a unirsi alla sua lotta per sconfiggere i Vendicatori e portare la pace nel mondo. I gemelli ovviamente sono ignari che Ultron ha intenzione di conseguire il suo obiettivo sterminando tutta l'umanità.

Ultron poi uccide Wolfgang von Strucker nella sua prigione, dipingendo la parola "pace" sul muro con il sangue di Strucker.

Nel frattempo gli altri Vendicatori s'indignano con Stark e Bruce Banner perché hanno realizzato Ultron a loro insaputa. Indagando in rete si accorgorno che Ultron ha in programma di utilizzare il metallo chiamato vibranio per diventare ancora più potente. 

Il 3 Ultron, insieme con i gemelli, si reca in Sudafrica per acquistare una partita di vibranio dall'avventuriero Ulysses Klaw. Mentre cercano di negoziare con lui, Ultron perde la calma e amputa accidentalmente il braccio di Klaw. In seguito, arrivano i Vendicatori e cercano di impedire a Ultron di prendere il vibranio, ma vengono fermati dai gemelli, in particolare Scarlet, che riesce a offuscare le menti di tutti i Vendicatori causando loro visioni, a eccezione di Occhio di Falco e Iron Man.

Hulk perde il controllo e Tony Stark è costretto a usare la sua armatura speciale, detta Hulkbuster, progettata insieme a Banner per fermare la sua furia.

I due si fronteggiano per le strade di Johannesburg, causando distruzione. Hulk viene però fermato.

Il 4, la squadra degli Avengers, temuta e odiata dalla opinione pubblica per la distruzione causata dallo scontro di Johannesburg, si nasconde presso la fattoria di Clint Barton, che presenta loro sua moglie Laura e i figli Cooper e Lila.

Ancora spaventato dalla visione avuta durante l'attacco mentale di Scarlet, Thor lascia il gruppo in cerca di risposte. Bruce Banner e Natasha Romanoff progettano di fuggire insieme dopo aver sconfitto Ultron. Nick Fury, raggiunge la squadra cercando di spronarli, assicurandosi che non perdano la speranza. Nel frattempo scoprono che Ultron sta cercando di diventare più forte, intuendo che Helen Cho è l'unica persona che è in grado di aiutarlo.

L'armatura Hulkbuster nel trailer di Avengers: Age of Ultron
L'armatura Hulkbuster nel trailer di Avengers: Age of Ultron

Thor arriva a Londra per parlare con Erik Selvig della sua visione. Si recano in un piccolo stagno in una grotta, che è conosciuto come posto in cui si hanno delle visioni. Mentre è in acqua, Thor vede le Gemme dell'Infinito e si rende conto che una delle gemme è all'interno dello Scettro: la Gemma della Mente. 

Il 5 in Corea del Sud, Ultron costringe Helen Cho a aiutarlo a realizzare un corpo sintetico con il vibranio. Mentre il corpo è in fase di assemblaggio, Ultron prende la Pietra della Mente dallo scettro e la mette sulla testa dell'androide. Attraverso il corpo, Wanda Maximoff scopre che Ultron progetta di uccidere tutto il genere umano. Pertanto cambia idea sulla sua alleanza con Utron, convincendo il fratello a fuggire con lei. Ultron lascia l'impianto, trasportando il corpo sintetico in un camion.

Paul Bettany è Visione in Avengers: Age of Ultron
Paul Bettany è Visione in Avengers: Age of Ultron

I Vendicatori arrivano per cercare di fermare Ultron. I gemelli Maximoff usano i loro poteri contro Ultron per aiutare Capitan America. La Vedova Nera entra nel camion e cerca di prendere il corpo. Le sentinelle di Ultron sollevano il camion per portarlo in volo in Sokovia. Natasha riesce a portare il corpo sintetico nel Quinjet, ma è costretta a tornare nel camion da Ultron e le sue sentinelle. Occhio di Falco non la salva a causa del rischio di perdere l'androide.

Ultron torna a Sokovia, costruisce un nuovo corpo, con Natasha sua prigioniera.

Barton individua Natasha, scoprendo che lei è imprigionata presso l'ex base HYDRA in Sokovia. Nel frattempo, Tony e Banner cercano di caricare nel corpo sintetico il programma di JARVIS, che è riuscito a sopravvivere all'attacco di Ultron e si è nascosto in Internet. Steve arriva con i gemelli Maximoff, cercando di fermare il caricamento. Questo confronto è fermato quando Thor arriva e utilizza Mjolnir per accelerare il caricamento. Il corpo sintetico si risveglia, afferma che lotterà contro Ultron a fianco dei Vendicatori. Denominato Visione, dimostra la sua lealtà riuscendo a sollevare il martello di Thor.

Tony Stark carica una nuova intelligenza artificiale FRIDAY nella sua nuova armatura Mark XLV e insieme ai Vendicatori, i gemelli Maximoff e Visione si reca in Sokovia per affrontare Ultron.