在索科维亚战役两年后，索尔（克里斯海姆斯沃斯 饰）得知诸神黄昏的预言并希望全力阻止火焰巨人苏尔特尔毁灭阿斯加德。索尔与洛基（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）。奥丁向他们兄弟二人道出他们还有一位姐姐死亡女神海拉（凯特布兰切特 饰）。在一场战斗里雷神之锤被海拉所毁，索尔跌下彩虹桥而来到了萨卡星，成为阶下囚。失去了锤子的索尔被逼展开角斗士对决，而对手居然是自己的老战友绿巨人（马克鲁弗洛 饰）。索尔必须与绿巨人、洛基等人并肩战斗，才能阻止海拉和即将到来的诸神黄昏。