Фільм "Чорна вдова" розповідає окрему історію Наташі Романової (Скарлетт Йоганссон) - колишнього агента КДБ. Свої сили і здібності дівчина отримала завдяки "сироватці суперсолдата" - радянського аналога препарату, що перетворив свого часу кволого Стіва Роджерса на могутнього Капітана Америку. Наташі доведеться зануритися у своє минуле, в той час, коли вона ще не була однією з Месників. Вона намагається розкрити велику змову. Під час розслідування Наташа зустрічає людей, з якими колись її звела доля: Олену (Флоренс П'ю), Олексія, або Червоного Вартового (Девід Гарбор), і Меліну (Рейчел Вайс).