剧情承接《复仇者联盟》，纽约大战结束一年后，带着弟弟洛基（汤姆·希德勒斯顿 Tom Hiddleston 饰）回到仙宫的雷神索尔（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰）将面对一股远古黑暗势力的挑战——复仇心切的黑暗精灵首领马勒凯斯（克里斯托弗·埃克莱斯顿 Christopher Eccleston 饰）率领神秘而强大的种族卷土重来，意欲将全宇宙笼罩在黑暗中。面对这样一个连奥丁在内整个仙宫都束手无策的劲敌，了解他们的人只有一个——洛基。不得不向洛基寻求帮助，并与之结盟，踏上有生以来最危险的征程——这次旅途固然会令他与地球恋人简·福斯特（娜塔丽·波特曼 Natalie Portman 饰）久别重逢，但也将迫使他牺牲一切，唯此才能拯救整个宇宙。

纽约大战后，雷神索尔将弟弟洛基带回仙宫囚禁起来，此外帮助九大国度平定纷争,威名扶摇直上。虽然父王奥丁劝其及早即位，但索尔念念不忘地球的美丽女孩简·福斯特，与此同时，简在和黛西及其助手伊安调查某个区域时意外被神秘物质入侵，却也因此重逢索尔。