Ein Krieg wird zwischen den Frostriesen und der Heimat von Thor (Chris Hemsworth) geführt. Loki (Tom Hiddleston) kämpft um sein Recht auf den Thron. Thor wird von seinem Vater Odin (Sir Anthony Hopkins) aus Asgard verbannt und als Strafe für seine Arroganz und Ungehorsamkeit in seinem Kampf nach Midgard (Erde) geschickt. Er verliert seine Kräfte des Hammers, bis er auf der Erde zurückkehrt und ihn aus dem Boden zieht. In seinem Kampf um seine eigene Freiheit auf der Erde trifft er die Wissenschaftlerin Jane Foster (Natalie Portman) und verliebt sich in sie. Thor kämpft dann gegen die bösen Kräfte seines Bruders Loki zusammen mit einem riesigen Roboterzerstörer, der eine Stadt angreift.