Film prati Thora (Chris Hemsworth) na njegovom putovanju drugačijem od bilo čega s čim se ikada suočio – dok je u potrazi za unutrašnjim mirom. Ali njegovo penzionisanje prekida galaktički ubica poznat kao Gorr the God Butcher (Christian Bale), koji traži istrebljenje bogova. Za borbu protiv prijetnje, Thor traži pomoć kraljice Valkire (Tessa Thompson), Korga (Taika Waititi) i bivše djevojke Jane Foster (Natalie Portman), koja – na Thorovo iznenađenje – neobjašnjivo upravlja njegovim magičnim čekićem. Zajedno se upuštaju u mučnu kosmičku avanturu kako bi otkrili misteriju osvete Boga Kasapina i zaustavili ga prije nego što bude prekasno …