在“索科维亚战役”两年后,雷神索尔(克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰)识破了洛基(汤姆·希德勒斯顿 Tom Hiddleston 饰)的伪装,辗转找到了被放逐到地球的奥丁(安东尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 饰)。然而垂死的奥丁却告知两个儿子,“诸神的黄昏”已经开始,曾遭到奥丁封禁的死亡女神海拉(凯特·布兰切特 Cate Blanchett 饰)即将重返阿斯加德。与海拉的初次对决中,索尔失去了雷神之锤,他和洛基也被打落至混乱不堪的萨卡星。在萨卡的决斗场上,索尔重逢失踪许久的绿巨人,也见到了曾从海拉魔爪下逃得一生的女武神。
历经千辛万苦,索尔和战友们重返阴云密布的阿斯加德,去正视这注定要到来的“诸神的黄昏”……
纽约大战后,雷神索尔(克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰)将弟弟洛基(汤姆·希德勒斯顿 Tom Hiddleston 饰)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(安东尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 饰)劝其及早即位,但索尔念念不忘地球的美丽女孩简·福斯特(娜塔丽·波特曼 Natalie Portman 饰)。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,并随其返回仙宫。令人意想不到的是,藏在简体内的物质来自远古的黑暗精灵玛勒基斯(克里斯托弗·埃克莱斯顿 Christopher Eccleston 饰)。在“天体汇聚”的时刻再次到来之际,玛勒基斯企图摧毁九大国度,缔造一个全然黑暗的宇宙。
藏匿简的仙宫受到重创,而索尔和洛基这对冤家兄弟也不得不联手迎战宿命的强敌……