โอ딴แห่งแอสการ์ด ผู้ทรงพลังและหยิ่งทะนง ถูกโอ딘ผู้เป็นราชาบิดาเนรเทศลงมายังโลกมนุษย์เพื่อเรียนรู้ความอ่อนน้อมถ่อมตน หลังจากก่อสงครามที่เกือบทำลายพันธมิตรเก้าอาณาจักร บนโลก เขาได้พบกับเจน ฟอสเตอร์ นักวิทยาศาสตร์สาวที่ทำให้เขาได้สัมผัสกับชีวิตที่เรียบง่าย แต่ในขณะเดียวกัน โลกิ น้องชายบุญธรรมของเขา ก็วางแผนยึดบัลลังก์แอสการ์ดและส่งหุ่นยนต์หินยักษ์มาฆ่าเขาบนโลก ธอร์ต้องพิสูจน์ตัวเองว่าเขาคู่ควรกับค้อนมโยลเนียร์อีกครั้ง เพื่อปกป้องทั้งสองโลกจากหายนะที่กำลังจะมาถึง
