Historia completa
La película arranca en el presente, con un equipo en el Ártico que encuentra un avión viejo enterrado en el hielo. Adentro hay un escudo redondo. Luego la historia salta a 1942. En la Noruega ocupada, el oficial nazi Johann Schmidt roba el Teseracto, un cubo azul con un poder casi divino. Schmidt dirige Hydra, la división científica de Hitler, y ya planea ir más allá del propio Führer.
En Nueva York, Steve Rogers es flaco, asmático y lleno de problemas de salud. Intenta enlistarse una y otra vez y siempre lo rechazan. En la Stark Expo, el Dr. Abraham Erskine escucha su charla y le da una oportunidad. En el entrenamiento, Steve se lanza sobre una granada falsa para proteger a los demás, y eso convence a Erskine. Con el suero del supersoldado y los rayos vita de Howard Stark, sale de la cápsula más alto y mucho más fuerte. En ese momento, un espía de Schmidt mata a Erskine y la última dosis de la fórmula se pierde en la persecución.
Sin el científico, el ejército no quiere arriesgar a su único supersoldado. Steve se convierte en el Capitán América de los escenarios y vende bonos de guerra con un uniforme llamativo. En Italia, en 1943, descubre que la unidad de su mejor amigo, Bucky Barnes, cayó en manos de Hydra. Con ayuda de Peggy Carter y Howard Stark, va solo a buscarlos, entra en la fábrica de Schmidt y libera a cientos de prisioneros. Ahí ve el rostro real del villano: Cráneo Rojo.
Steve forma los Comandos Aulladores, recibe el escudo de vibranium y empieza a tumbar las bases de Hydra una por una. El romance con Peggy crece poco a poco. En una misión en un tren capturan al científico Arnim Zola, pero Bucky cae al abismo y lo dan por muerto. Con lo que sabe Zola, el Capitán asalta la última base y sube al bombardero gigante de Schmidt, cargado de armas para atacar ciudades de Estados Unidos.
En la pelea a bordo, el Teseracto se suelta, abre un portal al espacio y se traga a Cráneo Rojo. El cubo cae al océano. Sin forma de aterrizar sin golpear Nueva York, Steve habla con Peggy por radio, quedan en bailar y estrella el avión en el Ártico. Despierta en un cuarto que imita los años cuarenta, nota el engaño por un partido de béisbol viejo en la radio y escapa hasta Times Square. Nick Fury le explica que durmió casi 70 años. El destino del Teseracto y de Hydra queda abierto y vuelve más adelante.