勇敢善戰雷神托爾（克里斯•海姆斯沃斯ChrisHemsworth飾），作為永恒境界阿斯加德的王位繼承人，受人敬仰。然而由于一次魯莽的行動，險些挑起一場古老的戰争，因此被父親天神奧丁（安東尼•霍普金斯AnthonyHopkins飾）流放到人間。托爾在人間認識了美麗的女科學家珍•福斯特（娜塔莉•波特曼NataliePortman飾）和她的工作夥伴，在他們的幫助下，托爾找到了和自己一起被貶的雷神之錘，但此時的雷神之錘并不屬于他。此間，托爾的弟弟洛基為了成為阿斯加德的王，居然聯合寒冰巨人，企圖在永恒境界掀起一場腥風血雨。為了維持永恒之界的法度，托爾的四位朋友也來到人間，他們決定帶托爾返回永恒之境。此時，為了阻止雷神重歸永恒境界，洛基派出巨人殺死托爾。喪失能力和法戰的托爾為了保護無辜的人類與自己的朋友，獻出了自己的生命。托爾的死打破了天神的的咒語，托爾复活并重獲雷神之力戰勝巨人。此時，天神生命危在旦夕，托爾必須與自己的朋友們重返永恒之界，維護那裡的法度……本片改編自傳奇漫畫家搭檔斯坦•李（StanLee）和傑克•科比（JackKirby）于1962年推出《雷神》連載漫畫。