黑寡婦 - Natasha Romanoff / Black Widow ( Scarlett Johansson 飾 )
黑寡婦精通各種武術、武器，是個演技跟能力都很強的情報員。最早出現在鋼鐵人2中，是神盾局安插在史塔克企業中的間諜，任務是評估東尼史塔克是否適任於復仇者聯盟。
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班納博士 Bruce Banner / 綠巨人浩克The Hulk (Mark Ruffalo 飾)
班納博士是研究咖瑪射線的天才科學家，因為注射了不完整的超級士兵血清(美國隊長梗)，加上珈瑪射線照射，導致一生氣就會變身為超大綠色怪獸「浩克」，變身前是高智商的天才，變身後本身就是破壞力強大的武器。
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美國隊長 - Captain America / Steve Rogers (Chris Evans 飾)
飾)
克里斯伊凡飾演的美國隊長，時代背景在二次世界大戰時，美國廣招青年加入軍隊，瘦小的史蒂夫也想加入軍旅報效國家，但總因體弱多病而被打槍。後來史蒂夫遇到一個科學家，他在史蒂芬身上看到了善良與奉獻的精神，讓他加入了超級士兵計劃，用特殊血清改造了史蒂夫，讓他迅速成為體格強健的大肌肉男，帶領軍隊打擊邪惡的納粹九頭蛇組織，最後史蒂夫因為飛機迫降極地而被冰封了70年，在現代被神盾局發現並「解凍」，最後加入復仇者聯盟。
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鋼鐵人 - IRON MAN/Tony Stark (Robert Downey Jr. 飾)
飾)
班納博士是研究咖瑪射線的天才科學家，因為注射了不完整的超級士兵血清(美國隊長梗)，加上珈瑪射線照射，導致一生氣就會變身為超大綠色怪獸「浩克」，變身前是高智商的天才，變身後本身就是破壞力強大的武器。
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雷神索爾 - Thor (Chris Hemsworth 飾)
索爾是北歐神話中的奧汀之子，邪神洛基的哥哥，在雷神索爾的電影中索爾因為自大莽撞引發戰爭，被奧汀剝奪他的超能力並貶入凡間(地球)。索爾在地球與凡人一起生活，學習到謙遜的態度，最後重拾雷神之槌，回到神界繼承王位。
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鷹眼 - Clint Barton / Hawkeye ( Jeremy Renner 飾)
漫畫設定中的鷹眼是在馬戲團中長大，受鋼鐵人的感召而想要成為維護正義的英雄，慣常使用的武器是弓箭，是個眼睛不用看也能準確射中目標的超強神射手。
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