勇敢善战的雷神（克里斯·海姆斯沃斯饰）作为永恒境界阿斯加德的王位继承人，受人敬仰然而由于一次鲁莽的行动，险些挑起一场古老的战争，因此被父亲天神奥丁（安东尼·霍普金斯饰）流放到人间。雷神在人间认识了美丽的女科学家简·福斯特（娜塔莉·波特曼饰）和她的工作伙伴，在他们的帮助下，雷神找到了和自己一起被贬的雷神之锤，但此时的雷神之锤并不属于他。此间，雷神的弟弟洛基（汤姆·希德勒斯顿饰）为了成为阿斯加德的王，居然联合寒冰巨人，企图在永恒境界掀起一场腥风血雨。为了维持永恒之界的法度，雷神的四位朋友也来到人间，他们决定带雷神返回永恒之境。此时，为了阻止雷神重归永恒境界，洛基派出巨人杀死雷神。丧失能力和法战的雷神为了保护无辜的人类与自己的朋友，献出了自己的生命。雷神的死打破了天神的咒语，雷神复活并重获雷神之力战胜巨人。天神生命危在旦夕，雷神必须与自己的朋友们重返永恒之界，维护那里的法度……