2019年，托尼和小辣椒佩珀·波茨（是不是该改姓斯塔克了）的女儿摩根·斯塔克（Morgan Stark）出生，跟小辣椒的叔叔/舅舅（Uncle）同名。
和风一号停泊柯瑞罗（Krylor）星，戴维斯偷拿了一支太空笔装酷，后面成了辩别他是否被伊赛尔附身的依据。
菲兹来到西沃斯（Sivos）星球，通过佩戴虹膜眼镜改变眼睛瞳色，伪装西沃斯人（Sivian），登上“懒懒彗星”（Lazy Comet）运输飞船，伊诺克藏在机箱里偷渡。
和风一号追踪伊诺克飞船残骸来到德瑞林星（D'Rillian）回收站，站长泰洛克（Trok）派人登船打劫，黛西、珍玛反挟持了他们，软硬兼施，发现站长并不知情，只是回收了这半截飞船。
梅回归灯塔基地，作为新局长麦克的左右手，推动神盾局学院恢复招生。寇森周年快到了，梅表示事情一了，就会去学院应聘教书。
麦克一心请教全息成像的寇森如何当好局长，与悠悠分手一年多了。悠悠与特工达蒙·凯勒（Damon Keller）开始有暧昧倾向，梅支持他们想爱就爱。
佛蒙特州卡斯尔顿（Castleton）小镇能量异常，随着尖叫鸟（Shrike）凭空飞出，贾科（Jaco）穿墙现身，但队友汀克（Tinker）卡在了墙里。
梅推荐前夫加纳教授的良师益友，卡弗尔大学科学部退休主管马库斯·班森（Marcus Benson）教授帮忙筹备神盾局学院恢复招生事宜，但当务之急是调查外星入侵事件。
珍玛躺进休眠舱体验菲兹的思路，发现了休眠舱的产地——遥远的纳洛阿奇亚（Naro-Atzia）星。和风一号出来一年了，本打算返航，忽然遭遇银河星系联盟的太空驱逐舰追杀，惊险脱身。珍玛一意孤行，设置新坐标，和风一号跳到了纳洛阿奇亚星。
班森教授研究未死的汀克，听他提到了“撼天动地者”（Pachakutiq），计时器上出现新坐标。
贾科与队友派克斯、雪花会合，沿地脉线走向，来到印第安纳州自然博物馆引爆，中士萨奇开车传送过来，神盾局特工被“寇森”整不会了，梅茫然失措，教授发现其DNA吻合寇森的真身。
萨奇小队尖叫鸟探测器的能量源——压电水晶（PEG）不够了，抢劫珠宝店，进了保险库。梅追踪中士团伙，热显示保险库人数忽多忽少，意识到有退路，赶到停车场，找到了隐身卡车。梅闯入车厢救人，与贾科、雪花搏斗，落入传送门。悠悠他们破开了保险库，发现只有梅。
飞船上，“西维林人”菲兹吐槽山达尔蜗牛恶心露出马脚，于是陷入西维亚人包围，戳穿了伪装，他与舰长威洛（Viro）达成协议当免费修理工，才保住了他和伊诺克的命。
威洛老板觉得内卷还不够，菲兹二人技术全能而免费，打算把剩下的西维林船员丢出船外。菲兹反向设置了飞船气闸，威洛船长坚持一意孤行，打开了气闸，只有他自己被卷进了太空。
西维林船员表示感谢，二人本来要在前面的纳洛阿奇亚星下船，可当得知船员们回到严刑苛政的西维亚星会因为谋害船长而判重罪，于是决定带船员们赶奔自由宽松的基特森星（Kitson），他们与赶来纳洛阿奇亚星的和风一号队友们失诸交臂。
谁知，飞船在基特森星着陆后，船组解雇了菲兹和伊诺克，只留给他们一个赌场币自谋生路。
长生人猎人玛拉基（Malachi）看到了菲兹、伊诺克的悬赏通缉，使用域内交通传送盘（Inter-Planetary Conveyance Disc）传送到了纳洛阿奇亚星，遇到了和风一号，都扑了个空。他登船被黛西抓获，珍玛得知了菲兹还活着，查到菲兹本来进港的船临时改道基特森星。
菲兹二人来到赌场，伊诺克善于精算，赢钱了，但没见好就收，被庄家换了对家，一顿输光。
和风一号来到基特森星，黛西、珍玛进入赌场，误食了致幻食物，忘记了任务为何。菲兹炸门出来，正好看到珍玛。玛拉基脱身后用传送盘赶来带走了菲兹，联系长生人舰队速来取经。
中士萨奇启动尖叫鸟探测器，逐个追杀。每个感染者，起初变成丧尸一样，死后水晶化，最后自爆释放更多尖叫鸟，只有特制匕首才能杀死。
网红茜柯娅（Sequoia）是迪克·肖创业公司的签约艺人兼他的现女友。迪克有商业头脑，利用框架技术和自己经历设计出了“血战雷默斯”的沉浸式打怪游戏，战利品就是波霸黛西。
迪克有客来访，正是中士萨奇，误以为是寇森在开玩笑。中士探测器显示迪克不是地球人，瞬间变脸，中士队友也杀进来了。好朋友可汗帮迪克逃跑，表明了神盾局特工身份。麦克、梅带人赶到，双方发生交战，梅被抓走了。迪克、麦克利用“血战雷默斯”游戏才逃脱贾科追杀，麦克被波霸黛西恶心到了，让迪克每年交2%收入作为版权使用税，后来涨到了10%。
班森教授检查被害者尸体，打开胸腔发现一只蝙蝠样的沉睡寄生虫。当拔出特制匕首后，尖叫鸟很快活过来，飞走了，忽然飞入特工凯勒口中，全身长出水晶，直到悠悠拿起特制匕首刺死了这小男友。教授事后用X光扫描发现尖叫鸟的水晶化分子结构与三块巨石（Di'Allas）相似，申请亲自到美洲丛林调查巨石的线索。
和风一号再遇银河星系联盟战舰，伊诺克发现是长生人同胞。长官阿塔拉（Atarah）将军与神盾局谈判，交还菲兹，换取时间穿越的技术（Time Di'Alla）。珍玛提出去做菲兹搭档，换取队友离开。
中士让梅独自面对感染者袭击，枪击暴打都不管用，最后用中士的特质匕首才杀死。中士解释了来地球的目的——追杀释放尖叫鸟的女魔头。
长生人让菲兹珍玛沉睡，把意识投入了脑波融合机（Cerebral Fusion Machine）的心灵囚牢，要求他们搭建时间穿越机器，来帮他们拯救母星。二人浑然忘我，搭起小窝，谈天说地，从神盾局学院相识，到一起加入寇森小队；从去过哪些星球，到做过哪些行动，无所不包。
当菲兹问到他们的未来结局时，珍玛反应异常，菲兹发现自己死了，寇森死了，珍玛想起了寇森嘱咐她要找回菲兹的话，恢复了正常。
外面看着急了，给他们加点料。珍玛一紧张，变回7岁的自己；菲兹也紧张，睡前故事成了黑暗神书。
珍玛变成贞子·西蒙斯（Id Simmons），菲兹变成九头蛇黑化医生，二人互相伤害起来，贞子铁链锁起来菲兹，医生要清空珍玛的记忆。
双方各自召唤麦克和黛西Solo对战，又指责不是对方的第一次，威尔和艾达也躺枪了。最后，老夫老妻了，打是亲骂是爱，床头吵架床尾和，和解。贞子和医生替他们把爱做的事都做了。这次才是心灵囚牢的第一天。
伊诺克看不下去，打倒了阿塔拉将军，将他们救出来，利用玛拉基传送盘离开太空战舰，原路回到了基特森赌场，被赌场老板抓获后要处死。神秘女子伊赛尔（Izel）操纵比赛结果，救下了二人，一起抢回西维林运输飞船（Lazy Comet）返回地球，伊诺克告别返回长生人舰队。
和风一号返回灯塔基地，梅也带回了中士萨奇，迪克破解中士装备，发现尖叫鸟感染者即将会合。和风一号出发抓捕感染者隔离，但很快结晶自爆，无限膨化，中士反客为主，告诉冷冻抛弃处理。
班森发回了考察报告，伊赛尔和撼天动地者是印加神话中记载的上古神魔，来自恐惧与黑暗的维度，全宇宙追索三块巨石，长生星2号染指过，因此被随手覆灭了。伊赛尔用尖叫鸟感染控制了大部分船员，要来地球抢夺三块巨石了。
尖叫鸟感染者聚集结晶，水晶黑塔越来越高，释放出更多的尖叫鸟，保卫水晶，迎接主人。
中士小队发动卡车准备冲击。萨奇启动炸弹后离开了，抛弃了车上的队友和神盾局特工。
伊赛尔飞船、中士卡车都在冲塔。和风一号撤离爆炸半径内的人员，昆式战机带悠悠冲上卡车救队友，卡车撞毁了黑塔，没有起爆，原来是震波女用震波隔离了冲击波，但黑塔变成了尖叫鸟，伊赛尔发现后，命令飞船退出了大气层。
中士救出队友，劫持和风一号，杀死了累赘派克斯，但当得知雪花被牺牲后，贾科站在神盾局一边，麦克打倒了中士。
悠悠、戴维斯、贾科登上伊赛尔飞船，救回菲兹、珍玛，戴维斯被伊赛尔附身了，与队友会合。感染船员冲了过来，大家撤回卡车，贾科拿上炸弹从传送门返回飞船引爆，同归于尽。
大家返回灯塔基地。入夜，伊赛尔附身梅，来到隔离舱，对着中士萨奇连续开枪。梅被发现后隔离了起来，派珀去查阅梅回来后的行踪。伊赛尔附身派珀，偷走了证物间的尖叫鸟水晶，同宗同源，指引她来找地下仓库的三块巨石，但由于恐惧维度裂缝事件，已经被完全关闭。
大家互相测谎验明正身，伊赛尔藏不住了，附身戴维斯自坠而死，她现身揭示没有恐惧维度，只因为第三块巨石有“创造”属性，“想什么有什么“，比如三块巨石爆炸时把旁边的寇森复制后投送给了撼天动地者，作为身体，变成了如今的中士萨奇。
中士萨奇满血复原，枪杀无效，原来他作为撼天动地者，与伊赛尔是一对，追杀是为在一起，相杀是因为相爱。
伊赛尔附身麦克利用局长权限开启仓库门，利用重力鎓装置收集散失的巨石能量，挟持麦克作飞行员，诱骗班森教授说出了美洲丛林的古老玛雅失落神庙（Temple of the Forgotten）。
黛西多次震波击杀中士萨奇，唤起他的力量，撼天动地者接受鼓励驾驭力量，变回了“寇森”。
菲兹珍玛发现了伊赛尔通过共振实现附身，迪克为每人配发声波阻断器，还献出了山寨相位谐波传送装置的简版传送器“肖飞机”（ShawDrive），神盾局特工统一配备反尖叫鸟子弹。
伊赛尔进入神庙，释放巨石的能量，根据麦克、悠悠的恐惧，创造出了异人聚石者弗林特。伊赛尔附其身重聚了三块巨石，召唤尖叫鸟感染附近乡民，形成了无人区隔离带。
长生人温和派阿塔拉将军宣布好消息，时间穿越恢复母星，同时寻找新的长生星3号，但强硬的鹰派玛拉基主战，杀死了鸽派阿塔拉，成为长生人长官，挥师兵发地球。
神盾局特工围攻神庙，中士戴上宝剑并肩作战。被感染的乡野暴民丧尸一样涌来，震波女上前迎战，掩护梅和萨奇杀进神庙。
伊赛尔准备利用麦克、悠悠和弗林特的身体给同胞使用。谁知，迪克传送过来，派发声波阻断器，伊赛尔无法再附身了，三人跟着迪克转移。
麦克让派珀护送弗林特回基地，自己与悠悠返回和风一号，等待黛西会合，再回神庙助战。
伊赛尔吟唱圣歌，三块巨石融化，形成了黑暗恐惧维度的传送门，首批三位大圣举行仪式，开启神庙，届时全部黑暗之灵都会来到地球。
迪克“肖飞机”充电中，传送启动不了，被丧尸围攻了，赶往附近的昆式战机避难，在麦克指导下驾驶战机返回和风一号。
中士萨奇体内的撼天动地者被歌声引动，无法伤害伊赛尔，反手一剑刺伤梅，踢进了传送门。伊赛尔很高兴，期待与恢复记忆的撼天动地者共续前缘。
同事以撒亚加入了主战派阵营，要抓自己领赏，伊诺克杀死对方，夺下皮肤，混入主战派。
玛拉基带领长生人猎人通过传送盘入侵灯塔基地，切断了神盾局的卫星和网络，占领了基地，寻找局长的工具箱，抢夺神盾局黑科技，对除了菲兹、珍玛外的其他人格杀勿论。可汗等特工都被杀死了，菲兹珍玛才发现，当时接入脑波融合机，长生人就已经得知神盾局基地的布防。
和风一号陷入围攻，最后被感染者攻破了，一只尖叫鸟感染了悠悠埃琳娜。
梅受伤落入黑暗恐惧维度，不治自愈，发现对面摆动三石，就要开门放人了，拔出萨奇宝剑，一连杀了三位大圣。伊赛尔非常生气，发现把重伤梅踢过去，是个错误，赶过去，展开激战。
二人组返回主控室，销毁系统框架，准备拉响最后一颗手雷，宁为玉碎。伊诺克赶到杀死长生人猎手，救了菲兹珍玛，准备执行拯救地球和长生人的共同体计划。
伊诺克利用偷出来了的时间流（Time Stream）武器，启动传送盘，带他们直接来到昆式战机上，让派珀、弗林特返回神庙待命。
神盾局集体杀进神庙了，震波女震碎了中士的寇森外表，撼天动地者露出了真面目。
昆式战机降落，派珀、弗林特留下，二人组与伊诺克，利用弗林特聚合的一小块白色时间之石，登上和风一号，空间跳跃来到珍玛最喜欢的“θ巨蛇座”（Theta Serpentis）的最大星球——阿莉娅星（Alya），一去就是四年（2019-2023），二人组利用聪明才智和时间流无限试错，不但研究出了对抗长生人入侵的特定方案、寇森生命替身模型、记忆抑制器、时间引擎、量子隧道和隔离控制舱，学术相当高产，而且忙里偷闲把聪明才智结成了果实——女儿阿莉娅·菲兹，未来迪克的母亲出生了。
他们有时间引擎在手，想用多长时间，就用多长时间，但是局势需要他们回来。用去了四年，他们四人都长了四岁，穿越回到了跳跃离开的原时原地，与跳去阿莉娅星的他们自己前后脚。
大菲兹、大珍玛再次见到派珀、弗林特，请求他们负责保护好控制舱（Containment Module），阿莉娅在后舱休息，大菲兹进入前舱前往量子领域，维持两条时间线的连接，等待另一条时间线出口开启。事成之后，大珍玛许诺满足派珀任何请求，派珀只想戴维斯复活。
量子领域里，纳撒尼尔·马利克抱怨茜坡不给他长生人猎手军的指挥权，茜坡让他稍安勿躁，就要回到主时间线了，那里已经基本稳赢。纳撒尼尔对昏迷的寇拉（Kora）故技重施，夺取了她的能量爆发异能。
前方穿行的和风一号率先脱离量子领域回到了主时间线的2019年，兵分两路，一路神庙支援，一路太空静默。
支援路，悠悠、苏萨、老菲兹、老珍玛（由于出现了两个穿越闭环的嵌套，为便于区分，以伊诺克救出灯塔基地的菲兹珍玛为基准，称耗时四年得出答案穿越回来的二人为“大”，称穿越历史从新时间线回来的二人为“老”）换上隔离防护服乘坐昆式战机降落地面。
时间流显示菲兹变数越来越大，这令预言家茜坡越来越焦躁，总觉得那里不对，却说不出哪里不对，于是下令一经发现和风一号踪迹，立即摧毁。（《神盾局特工》第七季第13集）
迪克庙门口阻挡感染者越来越吃力，悠悠感染恶化，乞求黛西震死她，撼天动地者打倒了麦克。
伊赛尔摆好三石，同胞前来，梅陷入苦战，但却死不了，又只有她有克敌武器。伊赛尔回来要击杀震波女。护崽的梅妈像超人一样赶了回来，背后突袭，用萨奇宝剑杀死了伊赛尔，悠悠感染的尖叫鸟化成一口黑水呕吐出来。
梅把宝剑扔给了麦克，黛西震出了撼天动地者的本相，它无视震波异能，却被麦克举剑斩杀。
大菲兹曾患脑损伤，只有大珍玛在伊诺克帮助下植入记忆抑制器“戴安娜”（D.I.A.N.A.）后，带着老珍玛、老菲兹、苏萨和悠悠来到神庙支援，抬走了离开黑暗恐惧维度后伤情发作的梅，开凿下足够的时间巨石耗材带走，将他们送上了和风一号后，他们也离开赶往灯塔基地增援。
黛西、梅、麦克、悠悠登上了和风一号上，见到了大珍玛、伊诺克和迪克，启动和风一号升空，触发了长生人舰队的导弹袭击，和风一号启动了时间引擎，绑定敌舰穿越到了1931年，来阻止长生人从历史上铲除神盾局后把地球变成长生星3号。神盾局时间穿越奇幻之旅。
长生人舰队的导弹摧毁了玛雅遗忘神庙。和风一号信号消失，就像被摧毁了，但茜坡不相信。
大菲兹消失，进入了量子领域，从另一条时间线上的1983年剑鱼酒吧开启的量子隧道出来了。
要知道，舰队导弹发射的时候恰是雷达扫描的盲期。此时，穿越回来的梅、麦克、黛西、寇森等看准此时机反攻，梅启动和风一号，在长生人舰队的旗舰上着陆潜入。
麦克猎枪战斧砍杀长生人，救下异能被偷的能量女寇拉；寇森替身机械手专拧长生人脖子，被茜坡抓走了，带到了主控室。
震波女一个打三个后，遭遇专坑寇拉黛西姐妹花双异能的能量震波男纳撒尼尔，有仇报仇了。
灯塔基地，悠悠抢夺长生人武器交给苏萨，一起赶到控制室，老菲兹清除了长生人系统控制，老珍玛就快想起来女儿阿莉娅的事了。
茜坡挟持寇森，得知了灯塔基地失守，打开系统，输入权限，召集所有长生人猎手再去血洗灯塔基地，寇森忽然表示感谢，铁骑士梅从天而降，与寇森配合反杀了茜坡等在场的长生人。
麦克带着寇拉前来会合。梅释放自己的共情能力，而寇拉释放全部能量连接飞船，强化和引导梅的共情信号传导到了每个长生人的内心里，长生人猎杀人类的念头被更强大的同理心取代，玛拉基为首的猎手们放下了武器。
黛西无法正面取胜，一举震爆了战舰反应堆，爆炸烈焰吞噬了纳撒尼尔和整支舰队，黛西漂浮在太空中，被队友救上和风一号，寇拉释放能量复原了重伤的黛西，姐妹之情油然复合，二人感觉到了家人的温度。
老菲兹和老珍玛返回玛雅遗忘神庙，见到了派珀和弗林特，接出了女儿阿莉娅，一家团聚。
战争打赢了，所有人的工作生活都回到了正轨，奋力前行，无定西东。
2020年
老菲兹、老珍玛从神盾局退休，全心全力抚养女儿阿莉娅，陆续收到了队友的好多礼物。
梅成了一名教师，这是寇森去世前的心愿；弗林特成了梅的学生兼课代表，神盾局学院改名为了寇森学院。
麦克继续执掌神盾局，登上了涡轮空天航母64号。
悠悠带着派珀和戴维斯替身（LMD）四处行动，打造成了悠悠小队。
黛西带领一支神盾局小队搭乘和风三号进入外太空执勤，男友苏萨、姐姐寇拉与她同行。
寇森替身暂时不想关机，告假一年要体验新生活，走遍全世界，最后收到了麦克制造的新的飞天跑车洛拉
自顾生活，各奔东西，也就是有了全息成像技术，人才能凑这么齐。
一年后，相聚酒吧，感慨良多，相见时难别亦难，人生无常几团圆。
经过了十八个月的伽玛辐射，布鲁斯·班纳与浩克的人格两个融合，成了合体浩克绿博士（Smart Hulk）。身体上浩克占多，灵魂上却是班纳为主。
和风一号上，珍玛怀孕生下女儿，以最喜欢的θ巨蛇座的最大星球为名——阿莉娅（Alya）。
路易斯安纳州立医院，负责治疗的医生消失了，玛莉亚·兰博癌症复发，不久后，病逝了。
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