在“索科維亞戰役”兩年后，雷神索爾（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 飾）識破了洛基（湯姆·希德勒斯頓 Tom Hiddleston 飾）的假裝，輾轉找到了被放逐到地球的奧丁（安東尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 飾）。然而垂死的奧丁卻告知兩個兒子，“諸神的黃昏”已經開始，曾遭到奧丁封禁的死亡女神海拉（凱特·布蘭切特 Cate Blanchett 飾）即將重返阿斯加德。與海拉的初次對決中，索爾失去了雷神之錘，他和洛基也被打落至混亂不勝的薩卡星。在薩卡的決戰場上，索爾重逢失蹤許久的綠巨人，也見到了曾從海拉魔爪下逃得平生的女武神。歷經含辛茹苦，索爾和戰友們重返陰云密布的阿斯加德，去正視這注定要到來的“諸神的黃昏”……