Film ukazuje Boga Piorunów w obliczu wyzwania, z jakim dotąd się nie zetknął - konieczności znalezienia wewnętrznego spokoju. Jednak na emeryturę nie pozwoli Thorowi przejść galaktyczny zabójca Gorr Rzeźnik Bóstw pragnący wymordować wszystkich bogów. Aby się mu przeciwstawić, Thor wzywa na pomoc Królewską Walkirię, Korga oraz swoją byłą, Jane Foster, która - ku jego zdziwieniu - posługuje się jego magicznym młotem, Mjolnirem, nie gorzej niż on sam. Razem wyruszają w pełną niebezpieczeństw kosmiczną podróż, by rozwiązać zagadkę zemsty Rzeźnika Bóstw i powstrzymać go, nim będzie za późno.
