2019年7月、サンディエゴ・コミコンにてシーズン７で終了することを正式に発表した。
ストーリー詳細は「エージェント・オブ・シールドのエピソード一覧」を参照

シリーズではS.H.I.E.L.D.のエージェントのフィル・コールソンと彼により結成された少数精鋭チームが様々な怪事件に挑む姿が描かれる[8]。第1シーズンでチームはムカデ計画とその指導者のクレアボヤントを追跡し、最終的にその背後にはヒドラが潜んでいることを知り、さらにはS.H.I.E.L.D.自体もヒドラが関わっていたことが判明し、崩壊する。第2シーズンでチームは政府と国民からS.H.I.E.L.D.の信頼を取り戻すために奮闘[9]。その最中で特殊能力保有者である「インヒューマンズ」の存在が明らかとなっていく。第3シーズンでは世界中のインヒューマンズを巡る戦いが繰り広げられる。第4シーズンではコールソンが長官から退いた新生S.H.I.E.L.D.の活動が描かれ、その中でアンドロイドであるエイダ、LMDを中心とした騒動に発展していく。第5シーズンでは地球が破壊された未来へコールソンたちがタイムスリップしてしまい、地球の運命を変えるためにS.H.I.E.L.D.が奮闘する。
キャスト詳細は「エージェント・オブ・シールドのキャラクター一覧」を参照
フィル・コールソン
演 - クラーク・グレッグ、日本語吹替 - 村治学[10]出演 - シーズン1?シリーズのヘッドラインとなるキャラクターである[11]コールソンはS.H.I.E.L.D.の捜査官で、多くの現場任務を統括しており[12]、ロキによって殺されたと思われていたが、アベンジャーズのメンバーを守るために研究開発中の医療技術コードネーム「タヒチ」により復活を遂げた[13][14]。
メリンダ・メイ
演 - ミン・ナ・ウェン、日本語吹替 - 沢海陽子[10]出演 - シーズン1?エースパイロットで兵器の専門家でもあるS.H.I.E.L.D.捜査官[15]。キャスティング・シートでは当初アルテア・ライス捜査官と書かれていた[16]。コールソンの右腕であるが、シーズン1ではコードネーム「タヒチ」計画の副作用が起こらないか、当時の長官の指示でコールソンを見張っていた。
スカイ（第1・2シーズン） / デイジー・ジョンソン（第3シーズンから）
演 - クロエ・ベネット、日本語吹替 - 渋谷はるか[10]出演 - シーズン1?民間のコンピュータハッカーであり、政治的ハッカーグループ「ライジング・タイド」のメンバー[17]であった。パイロットエピソードでコールソンにシールドでも不可能なハッキングこなす能力を買われ、誘われて半強制的に彼のチームに入るが、エージェントとして教育を受け通常の手続きを経てメンバー入りしたわけでは無い事もありなかなかエージェントとしてチームメンバーになかなか受け入れてもらえなかった。コールソンがチームのメンバーに弁明する際「陽気で間抜け」だが、「暖かく、先端的で機知に富んでいる」と説明されており、どんな状況でも自分の意思を貫く[16][18]。
レオポルド・フィッツ
演 - イアン・デ・カーステッカー、日本語吹替 - 落合佑介[10]出演 - シーズン1?兵器技術を専門とするS.H.I.E.L.D.捜査官[19][16]。シーズン初期は、フィッツ・シモンズと呼ばれており、フィッツとシモンズ二人で一人のようにいつも一緒にいることが多く、二人セットで扱われることも多かった。ある事件をきっかけに脳に障害を負うことになる。メカに強く、メカの設計・開発に加え古代の機械等から最先端技術の解析・分析研究を担当。
ジェマ・シモンズ
演 - エリザベス・ヘンストリッジ、日本語吹替 - 宮下ともみ[10]出演 - シーズン1?生命科学（人間とエイリアン両方）に精通したS.H.I.E.L.D.捜査官で、レオ・フィッツ捜査官とは親密なパートナーであり、兄弟以上、恋人未満のような関係である[19][16]。