纽约大战后，雷神索尔（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰）将弟弟洛基（汤姆·希德勒斯顿 Tom Hiddleston 饰）带回仙宫软禁起来，此外赞助九大国家平定纷争，威名青云直上。虽然父王奥丁（安东尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 饰）劝其尽早即位，但索尔记忆犹新地球的艳丽女孩简·福斯特（娜塔丽·波特曼 Natalie Portman 饰）。与此同时，简在和黛西及其助手伊安调查某个区域时不测被神秘物资入侵，却也是以重逢索尔，并随其返回仙宫。使人意想不到的是，藏在简体内的物资来自远古的黑暗精灵玛勒基斯（克里斯托弗·埃克莱斯顿 Christopher Eccleston 饰）。在“天体会聚”的时刻再次到来之际，玛勒基斯诡计摧毁九大国家，创作发明一个全然黑暗的宇宙。 藏匿简的仙宫遭到重创，而索尔和洛基这对冤家兄弟也不能不联手迎战...
