Im Film begibt sich Thor auf eine Reise, wie er sie noch nie erlebt hat – und auf die Suche nach innerem Frieden. Doch sein Ruhestand wird von einem galaktischen Killer namens Gorr, unterbrochen, der die Auslöschung aller Götter anstrebt. Um die Bedrohung zu bekämpfen, holt sich Thor Hilfe von Valkyrie, Korg und seiner Ex-Freundin Jane Foster, die – zu Thors großer Überraschung – auf unerklärliche Weise als „Mighty Thor“ seinen magischen Hammer Mjölnir schwingt. Gemeinsam begeben sie sich auf ein kosmisches Abenteuer, um das Geheimnis von Gorrs Rache zu lüften und ihn aufzuhalten, bevor es zu spät ist.
