為了拯救宇宙，復聯英雄之一的妮妮研究出了穿越時間的方法，于是眾人穿越回去收集無限寶石。與此同時，洛基入侵地球計劃失敗，被復聯英雄們抓住，此時，鋼鐵俠潛入復聯大廈，準備偷走宇宙魔方，在眾人混亂的打斗爭執之下，洛基巧合間得到了宇宙魔方，逃離現場。

洛基通過宇宙魔方來到一片沙漠，此時幾個蒙古國的游牧人走了過來打量他，洛基驕傲的走到一個高地上進行自我介紹。此時，TVA（時間變異管理局）人員趕到，抓住時間線已經發生了偏移的洛基，女隊長用棍棒擊倒他并給他帶上了可以控制時間的項圈，之后放了一個可以重置時間的工具，眾人便穿過時空門將洛基帶到TVA總部。

機敏的洛基打算逃跑，然而因為脖子上戴著可以控制時間線的項圈，女隊長用遙控器又讓他回到了原來的位置。接著洛基被送進一個電梯，掉入一個空間，在這里他所說的每一句話都會被打印出來要求簽字，洛基簽完字后接著掉入另一間房取票，當看到一個因為沒有票而被打成粉末消失的人，洛基連忙拿出了自己的票。

這時，房間內的電視出現一部動畫短片，展示了TVA的由來。宇宙誕生之初是多元的，在一場宇宙戰爭中，人們為了爭奪多個宇宙的控制權幾乎毀掉一切，此時出現三位時間守護者，他們首先將多元宇宙梳理成一條主要時間線，之后為了維護這條時間線，他們便創造了TVA以監控多元宇宙時間線，對那些在多元宇宙間竄來竄去破壞時間線的人進行懲罰。因為一旦有人在多個時間線中來回穿梭，就會觸及紅線，發生嚴重的事件，造成宇宙混亂。

女法官正要給洛基定罪，此時一個名叫莫比烏斯探員出現，莫比烏斯正在調查一個1549年的殺人案件，這個案件的兇手極大可能就是未來的洛基，為了能夠及時偵破，莫比烏斯打算用現在的洛基來破案，去捉拿時間犯，也就是未來的洛基。

莫比烏斯帶著洛基來到時間放映室，那里有洛基過去未來的的一切資料。莫比烏斯原本希望洛基能夠在當前時空的努力下改變命運自我救贖，然而遭到拒絕，面對洛基的拒絕，莫比烏斯無奈之下將洛基未來間接害死養母的事情提前透露。

此時洛基假裝同意，趁機偷走控制頸間儀器的遙控器之后找到宙魔方，然而在尋找宇宙魔方的時候卻看見TVA的抽屜里有許多之前眾人爭搶的無限寶石，眾人心中的無價之寶在這里竟然一文不值，洛基大受震驚。

此時之前的女隊長帶人前來捉拿洛基，他利用宇宙魔方回到時間放映廳，看了一遍自己的人生全程，留下了眼淚，之后他與莫比烏斯達成協議，同意捉拿時間犯，也就是未來的自己。

畫面一轉，1858年的俄克拉荷馬州，TVA執行任務中被一個身穿斗篷的人算計，被一把大火燒傷燒死。