这部电影的故事发生在复仇者联盟4：终局之战事件之后，托尔·索尔（克里斯·海姆斯沃斯饰）踏上了一段他从未经历过的旅程:寻找自我。然而，索尔的退休计划被试图摧毁众神的弑神者格尔（克里斯蒂安·贝尔饰）打断了。他不得不再次与女武神·瓦尔基里（泰莎·汤普森饰）和库格（泰卡·怀蒂蒂饰）合作。在此期间，他甚至发现八年未见的前女友简·福斯特（娜塔莉·波特曼饰）获得了雷神之力，并挥舞着多年前在他面前被摧毁的雷神之锤，这让索尔大吃一惊。他们一起开始了一场星际冒险，以揭开盖尔复仇的神秘面纱，并在为时已晚之前阻止他。