La película se anunció en octubre de 2014 como Avengers: Infinity War - Parte 2, pero Marvel luego eliminó este título. Los hermanos Russo se unieron como directores en abril de 2015, y Markus y McFeely firmaron para escribir el guion un mes después. La película sirve como conclusión de la historia del UCM hasta ese momento, terminando los arcos de la historia de varios personajes principales. La trama retoma varios momentos de películas anteriores, recuperando actores y escenarios de toda la franquicia, así como música de películas anteriores.
Los Vengadores restantes deben encontrar una manera de recuperar a sus aliados para un enfrentamiento épico con Thanos, el malvado que diezmó el planeta y el universo.