Efter de nær-apokalyptiske begivenheder i New York med The Avengers, lever Steve Rogers, aka Captain America, nu et stille liv i Washington, D.C., hvor han stadig forsøger at omstille sig til den moderne verden. Men da en S.H.I.E.L.D. kollega angribes uden varsel, bliver Steve trukket ind i et net af livsfarlige intriger, hvis konsekvenser meget vel kan betyde en altoverskyggende trussel mod den frie verden. Sammen med Black Widow, kæmper Captain America for at afsløre den stadig mere omfattende sammensværgelse, mens de begge konstant må være på vagt over for de mange professionelle snigmordere, der er sendt ud for at slå dem ihjel for enhver pris. Mens det fulde omfang af den djævelske plan lidt efter lidt kommer frem, får Captain America og Black Widow hjælp fra en ny allieret, The Falcon. Men der går ikke længe for de står over for en uventet og næsten uovervindelig fjende; The Winter Soldier.