Sau phần 1 với doanh thu không được như kỳ vọng, Marvel vẫn nhanh chóng lên kế hoạch cho Captain America 2 nhưng quyết định thay đổi đạo diễn và cái tên được chọn không ai khác chính là anh em nhà Russo – 2 người góp công lớn trong việc làm nên thành công cho nhiều tựa phim Siêu Anh Hùng của Marvel cũng như mang lại làn gió mới cho thể loại này trong những năm gần đây.
Ra mắt khán giả vào năm 2014, Captain America 2: Chiến Binh Mùa Đông được đầu tư kinh phí chỉ nhỉnh hơn phần đầu một chút – 170 triệu USD, tuy nhiên phim thu về nhiều gấp đôi phần 1, con số 710 triệu USD là đủ để làm Marvel cảm thấy hài lòng và yên tâm tiếp tục giao trọng trách cầm trịch ở những phần kế tiếp. Ngoài ra, phim cũng được đánh giá là một trong những tác phẩm hay nhất trong MCU.
Sau khi chỉ huy thành công nhiệm vụ giải cứu con tin khỏi bọn cướp biển trên một con tàu, Steve Rogers gặp Nick Fury và tỏ ra rất khó chịu vì biết được Natasha Romanoff có những mục tiêu khác với anh. Nick giải thích rằng anh không tin tưởng bất kỳ ai nhưng tiết lộ dự án tuyệt mật mới nhất của SHIELD có tên “Chiến dịch Insight” sẽ phóng ba tàu sân bay vào không gian, được liên kết bởi một vệ tinh để bảo vệ thế giới. Có một nỗ lực chống lại Nick bởi Winter Soldier và Nick đi đến căn hộ của Steve, sau đó gửi một ký ức nhanh chóng cho Steve. Anh ta nói rằng SHIELD bị xâm nhập với các đặc vụ HYDRA đã xâm nhập.
Không lâu sau, Nick bị thương nặng bởi ba phát đạn và phải tiến hành phẫu thuật. Thư ký Alexander Pierce hỏi Steve tại sao Nick lại ở trong căn hộ của anh ta nhưng anh ta từ chối nói. Ngay sau đó, Steve bị coi là kẻ phản bội và bị săn lùng bởi các đặc vụ SHIELD và anh ta hợp tác với Natasha và Sam “Falcon” Wilson. Lúc này, họ điều tra lý do tại sao Nick bị truy đuổi và họ phát hiện ra một âm mưu bí mật thực sự khủng khiếp được ấp ủ bởi HYDRA….