勇敢无畏的雷神索尔，作为阿斯加德永恒国度的王位继承者，广受敬重。然而，由于一次冲动的行为，他几乎引发了一场古老的战争，因而被其父天神奥丁放逐至人间。在人间，索尔结识了一位迷人的女科学家及其工作伙伴。在他们的协助下，索尔找到了与他一同被贬的雷神之锤，但此时锤子尚未属于他。在此期间，索尔的弟弟洛基为了夺取阿斯加德的王位，竟然与寒冰巨人联合，试图在永恒国度掀起腥风血雨。为了保卫永恒国度的法则，索尔的四位好友也来到了人间，他们决心带索尔返回阿斯加德。此时，为了阻止雷神重返永恒国度，洛基派遣巨人追杀索尔。失去能力和神力的索尔为了保护善良的人类及自己的朋友，献出了自己的生命。索尔的牺牲打破了天神的咒语，他因此复活并重新获得雷神的力量战胜巨人。与此同时，天神的生命已岌岌可危，索尔必须与他的朋友们一起返回永恒国度，捍卫那里的法则……本片改编自传奇漫画家斯坦·李和杰克·科比于1962年推出的《雷神》连载漫画。