Geniusz zła, potężny Doctor Doom, stworzywszy organizację superłotrów, po raz kolejny próbuje wprowadzić w życie plan zawładnięcia światem. Bez ostrzeżenia atakuje siedzibę agencji rządowej SHIELD. Agent Fury, oblegany przez przeważające siły wroga, prosi o pomoc. Na wezwanie stawiają się najwięksi herosi: legendarny Captain America, super zwinny Spider Man, potężny nordycki bóg Thor, łowca wampirów Blade, mutant Wolverine, chodząca skała The Thing, demon zemsty Ghost Rider i wielu innych. To właśnie takim oddziałem niesamowitych wojowników kierujemy, próbując powstrzymać złoczyńców.

Sposób rozgrywki jest podobny do znanego ze wspomnianych X-men Legends. Przed każdym etapem wybieramy, spośród wszystkich postaci, drużynę zdolną najlepiej sprostać wymaganiom. Po skompletowaniu oddziału bojowego przystępujemy do eksterminacji przeciwnika i ogólnej demolki. Na końcu każdego poziomu czeka nas walka z bossem. Środowisko jest w pełni interaktywne, co daje nam możliwość zniszczenia wielu znajdujących się wokół elementów, lub też wykorzystania ich jako broni. Na tym kończą się podobieństwa. Największą zaś różnicą jest całkiem nowy sposób walki. Nie mamy już do czynienia z mocno ograniczonym zestawem ciosów. To, co zaserwowali nam twórcy Ultimate Alliance, spełnia wymagania najlepszych bijatyk. Dostajemy do dyspozycji szeroki zestaw ciosów, chwytów i uników, układający się w combosy i ewoluujący wraz z postępami w grze. Bohaterowie mogą wykorzystywać w czasie rzeczywistym swoje specjalne umiejętności np. rzut tarczą czy wystrzelenie sieci. Dzięki temu pojedynki są bardziej widowiskowe i emocjonujące.

Podobnie jak w role playing games nasze postaci rozwijają się w miarę trwania gry. Autorzy odeszli od niemal tradycyjnego zwiększania atrybutów bohaterów. Zamiast tego mamy do czynienia z ulepszaniem i odblokowywaniem nowych kostiumów dla naszych herosów. W ten sposób np. Spider Man zyskuje zdolność spowijania przeciwników w kokon z pajęczyny, a Captain America nabywa umiejętność całkowitej kontroli kierunku i toru lotu tarczy.

W trakcie przygody odwiedzamy wiele miejsc, często znanych z historii obrazkowych, staczamy też niemało emocjonujących pojedynków (walczymy między innymi na pokładzie unoszącego się w powietrzu pojazdu SHIELD, w podmorskiej krainie Atlantis, przeżywamy także inwazję pożeracza planet Galactusa). Nie brakuje również wątku kolekcjonerskiego. Na planszach poukrywane są komiksy. Odnalezienie odpowiedniej ilości umożliwia rozegranie dodatkowych misji, odnoszących się do przeszłości poszczególnych bohaterów.