电影以《复仇者联盟4：终局之战》事件为背景，托尔(克里斯海姆斯沃斯饰)踏上了一段从未经历过的旅程：寻找自我。然而，索尔的退休计划被试图摧毁众神的杀戮者吉尔(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)和高格(泰卡怀蒂蒂饰)联手。其间，他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，并在自己面前挥舞着多年前被摧毁的雷神之锤，令索尔大吃一惊。他们一起踏上了星际冒险之旅，以揭开格尔复仇的神秘面纱，并在为时已晚之前阻止他。