Clark Gregg reprend son rôle de l’agent Phil Coulson des longs métrages de Marvel, alors qu’il assemble un petit groupe très restreint d’agents de l’organisation mondiale de l’application de la loi connue sous le nom de SHIELD.
Ensemble, ils enquêtent sur le nouveau, l’étrange et l’inconnu dans le monde entier, la protection de l’ordinaire par rapport à l’extraordinaire.
L’équipe de Coulson se compose de l’Agent Grant Ward (Brett Dalton), hautement qualifiés dans le combat et l’espionnage
On retrouve également l’Agent Melinda May (Ming-Na Wen), experte en pilotage et en arts martiaux.
Les agents Leo Fitz (Iain De Caestecker) et Jemma Simmons (Elizabeth Henstridge), l’un étant un brillant ingénieur et la seconde une génie bio-chimiste.
Un autre recrue de choix se joindra à eux pour décrypter les différents mystères lors de leurs missions, la pirate informatique Skye (Chloe Bennet).