Superagenten Yelena (Black Widows lillesøster) fra en black-ops organisation under CIA bliver sendt afsted for at neutralisere en fjendtlig agent, som har infiltreret en hemmelig base. Da hun kommer frem, støder hun på andre superagenter, som alle har fået til opgave at myrde hinanden. Det går hurtigt op for dem at de alle skal skaffes af vejen af CIA-chefen Valentina de Fontaine, som er ved at rydde op efter anklager om korruption. Nu bliver det en kamp om overlevelse, hvor de bliver nødt til at samarbejde; noget der mildest talt ikke falder dem naturligt. Det bliver ikke lettere da de også skal passe på den kiksede civilist Bob, som ikke ved hvorfor eller hvordan han er havnet i den hemmelige base. Undervejs samler gruppen nogle allierede op i form af Yleneas far Red Guardian og Bucky Barnes, the Winter Solder. Inden længe kommer deres kamp for at overleve pludselig til at handle om at redde New York - måske hele verden - fra en ny supertrussel, samtidig med at Valentina stadig forsøger at få dem likvideret. Noget af en opgave for en gruppe antihelte uden voldsomt stærke superevner...

Filmen stil er sort humoristisk, ikke ulig den første Guardians of the Galaxy, der også handler om en gruppe tilfældigt sammenbragte antihelte, og selvom Thunderbolts ikke helt når denne film, er den ganske underholdende. især skal fremhæves Florence Pugh, der spiller Yelena med perfekt østeuropæisk accent, David Harbour som den fjollede taberhelt Red Guardian, og Julia Louis-Dreyfus som den intrigante og charmerende Valentina. Filmen er løseligt baseret på to Marvel-tegneserier, Thunderbolts, som oprindeligt var en gruppe superskurke, der besluttede at lade som om de var superhelte, og Sentry, oprindeligt en miniserie om en glemt superhelt og dennes nemesis, The Void. Man behøver dog ikke kende disse serier for at se filmen, men det hjælper at have set Black Widow-filmen, som introducerer Yelena og the Red Guardian, og tv-serien Falcon and the Winter Soldier, som introducerer den falske Captain America John Walker. Det er dog ikke nødvendigt, for man bliver kort introduceret til figurernes baggrund, og filmen fungerer udmærket som selvstændig film, der ikke kræver noget forhåndskendskab til MCU.