影片以北欧神话为背景，讲述了雷神的弟弟洛基逃出阿斯加德，寻觅隐藏在地球上的宇宙之力，诡计破好人类世界。在人类同伙的辅佐下，雷神托尔胜利阻止了洛基的阴谋，恢复了地球的安静。影片中，洛基杀戮了他们的父亲奥丁，来到地球，叫醒了神兽巨狼芬里尔，诡计摧毁九界之树，以此获得宇宙的掌握权。洛基行使他的神力冒充考古学家，胜利叫醒了巨狼。与此同时，雷神托尔得知弟弟的疯狂行为后，立刻出发前去地球，阻止他的计划。在地球上，雷神遇到了正在发掘芬里尔监狱的考古学家格蕾丝博士以及其他同伙。为了维护地球的和平，他们一同与洛基进行匹敌。在与洛基和芬里尔的一系列剧烈战役中，雷神落败。然而，在父亲奥丁的感召之下，雷神重拾勇气，再次迎战洛基。在危机关头，格蕾丝博士举起了雷神之锤，印证了人类也能够是真实的勇者。终极，雷神和同伙们胜利击败了洛基，守护了地球的和平，雷神也重返阿斯加德。
