Пока отважные Мстители и их верные союзники удерживают мир от множества угроз, неподвластных одному герою, во Вселенной появляется новая опасность — Танос. Этот межгалактический тиран стремится собрать все шесть Камней Бесконечности — артефакты невероятной силы, с помощью которых можно резко изменить реальность. Всё, с чем Мстители сталкивались ранее, ведёт к этому моменту: судьба Земли никогда ещё не была столь неопределённой. Каждое испытание, пройденное героями, подводит их к финалу, где от решений, принятых сегодня, зависит не только их выживание, но и будущее всего человечества. В галактике начинается решающее противостояние, и каждый шаг может повлечь за собой появление новой реальности или её разрушение. Угроза растёт, а время поджимает: героям предстоит объединиться, чтобы противостоять могущественному противнику и спасти мир от той катастрофы, которую задумал Танос.
Это первый фильм братьев Руссо в кинематографической вселенной Marvel, для которого музыка написана не Генри Джекманом.
Тому Холланду не было позволено читать полный сценарий фильма, потому что он раскрыл слишком много секретов фильма « Человек Паук: Возвращение домой ».
Во время съемок сцены в Даремском соборе (Великобритания), которые проходили в мае 2017 года, охрана была настолько строгой, что даже смотрителей собора не пускали внутрь. Съемки проходили в субботу, и практически все скамьи были убраны для размещения декораций. К воскресной службе все скамьи пришлось вернуть на место, а затем в понедельник их снова вынесли, чтобы закончить съемки.
После «Войны бесконечности» пять актёров из состава первых « Мстителей » — Скарлетт Йоханссон, Крис Эванс, Джереми Реннер, Роберт Дауни мл. и Крис Хемсворт сделали одинаковые татуировки — видоизменённый логотип «Мстителей» с цифрой «шесть» внутри — по числу супергероев в оригинальной команде. Актеры предлагали Марку Руффало последовать их примеру, но он категорически отказался.
Из-за рассеянности или излишней болтливости Марка Руффало в прессу уже утекали детали новых проектов, поэтому на этот раз ему дали фальшивый сценарий. В одном из интервью он в шутку заявил, что фальшивый сценарий показался ему даже интереснее настоящего.