1、托尼·斯塔克（钢铁侠）（演员 小罗伯特·唐尼），美国亿万富翁与军火制造商，以他独特的生活方式与其聪明才智及天才发明家，拥有赋予他超人力量，超人耐力，飞行能力与多种武器的动力装甲。

2、史蒂夫·罗杰斯（美国队长）（演员 克里斯·埃文斯），美国队长本名史蒂夫·罗杰斯（Steven Steve Rogers）原本是一个身体瘦弱的新兵，在接受美国政府的实验改造后变成了“超级士兵”，美国队长与宿敌红骷髅战斗，并掉入大海之中被冰封近70年，直到被神盾局发现并解冻后才加入了复仇者联盟。

3、索尔·奥丁森（雷神）（演员 克里斯·海姆斯沃斯），索尔有大地母神盖亚的血统，因此比其他的仙宫诸神更为强壮。他具有超凡的力量和速度，并且可以长时间战斗而不感疲劳。他可以不携带任何装备而自由进入深海和太空。并凭借超乎常人的力量、耐力和防御力，轻松抵挡魔法、大爆炸、撞击和华氏9000度的超高温灼烧，地球上的武器几乎无法伤其分毫。

4、罗伯特·布鲁斯·班纳（绿巨人）（演员 马克·鲁法洛），科学家罗伯特·布鲁斯·班纳作为一个在生物化学、核物理和伽马辐射方面备受推崇的人，他被罗斯将军委托来再造超级战士血清，然而，当他接触到高水平的伽马辐射时，只要情绪不稳定或愤怒时就会变身成为绿巨人。布鲁斯·班纳受到军方通缉而多年逃亡在外，寻找控制自己情绪的方法。后加入复仇者联盟。

5、娜塔莎·罗曼诺夫（黑寡妇）（演员 斯嘉丽·约翰逊），黑寡妇是一个世界级的运动员，各种技巧性的运动她都没有问题。同时她还是一个格斗专家，会空手道、柔道、自由搏击，除了搏斗技能，她还受过专门的间谍训练，这使得她能轻易侵入敌方，获得重要的情报。“美人计”也是手段之一。

6、克林特·巴顿（鹰眼、浪人）（演员 杰瑞米·雷纳），原名克林特·巴顿，他号称世界最佳狙击手，有着神乎其神的箭法。虽然没有超能力，但是超强的手眼协调能力和反应能力使他能够轻松射中目标。因为家人的缘故自愿接受软禁，在家人被灭霸的响指抹杀后一度堕落成浪人在全球大开杀戒，后被黑寡妇劝回。