索科维亚战役两年后，托尔（克里斯海姆斯沃斯饰）得知了“诸神黄昏”的预言，并希望阻止火巨人苏特尔摧毁仙宫。索尔和洛基（汤姆希德勒斯顿饰）在奇异博士（本尼迪克特康伯巴奇饰）的指引下找到了奥丁（安东尼霍普金斯饰）。奥丁向两兄弟透露，他们还有一个妹妹，死亡女神海拉（凯特布兰切特饰）。雷神之锤在一次战斗中被海拉摧毁，雷神从彩虹桥掉到了萨卡，成为了一名囚犯。失去铁锤的索尔被迫与老战友绿巨人（马克鲁法洛饰）展开角斗士决斗。托尔必须与绿巨人、洛基等人并肩作战，才能阻止海拉和即将到来的诸神黄昏。