Tuż po narodzinach Natasha Romanoff (Scarlett Johansson) czyli Czarna Wdowa zostaje przekazana do KGB, która wychowuje ją od małego na szpiega. Kiedy Związek Radziecki rozpada się rząd próbuje zlikwidować Czarną Wdowę, która działa w Nowym Jorku jako niezależny agent. Film pokaże losy Natashy Romanoff mieszkającej w Stanach Zjednoczonych 15 lat po upadku ZSRR.