นาตาชา โรมานอฟฟ์ หรือ แบล็ค วิโดว์ ต้องเผชิญหน้ากับอดีตอันดำมืดของเธอในฐานะสายลับฝึกหัดของโครงการเรดรูม เมื่อภาพหลอนจากอดีตกลับมาหลอกหลอน เธอถูกบังคับให้หวนคืนสู่รัสเซียเพื่อจัดการกับองค์กรลับที่สร้างเธอขึ้นมา แต่ระหว่างทาง เธอได้พบกับเยเลน่า เบโลวา น้องสาวที่คิดว่าตายไปแล้ว ซึ่งกลายเป็นกุญแจสำคัญในการเปิดโปงแผนการร้ายครั้งใหม่ การต่อสู้เพื่ออิสรภาพและครอบครัวที่แท้จริงกำลังเริ่มต้นขึ้น
