《美国队长2》讲述了史蒂夫·罗杰斯在现代社会逐渐适应生活的同时，发现了神盾局内部的阴谋。一次行动后，他察觉到神盾局正秘密进行一项名为“洞察计划”的危险项目，意图通过高科技武器系统控制全球。与此同时，神盾局指挥官尼克·弗瑞遭到不明武装分子的袭击，临危之际将一支U盘交给史蒂夫，揭示了神盾局已被九头蛇渗透的真相。史蒂夫与黑寡妇娜塔莎·罗曼诺夫联手，试图揭露并阻止这一阴谋。他们遇到了老朋友巴基·巴恩斯，却发现他已被改造成九头蛇的杀手冬兵。最终，史蒂夫成功摧毁了洞察计划的母舰，但神盾局也因此瓦解，九头蛇的阴谋暂时被挫败。