Uma guerra é travada entre os gigantes de gelo e a terra natal de Thor (Chris Hemsworth). Loki (Tom Hiddleston) luta pelo seu direito ao trono. Thor é expulso de Asgard por seu pai Odin (Sir Anthony Hopkins) e enviado a Midgard (Terra) como punição por sua arrogância e desobediência na batalha. Ele perde seus poderes do martelo até que ele o recupera na Terra e o retira do chão. Em sua luta por sua própria liberdade na Terra, ele conhece a cientista Jane Foster (Natalie Portman) e se apaixona por ela. Thor então batalha contra as forças do mal de seu irmão Loki junto com um gigante destruidor robótico que ataca uma cidade.