紐約大戰後，雷神索爾（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 飾）將弟弟洛基（湯姆·希德勒斯頓 Tom Hiddleston 飾）帶回仙宮囚禁起來，此外幫助九大國度平定紛爭，威名扶搖直上。雖然父王奧丁（安東尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 飾）勸其及早即位，但索爾念念不忘地球的美麗女孩簡·福斯特（娜塔麗·波特曼 Natalie Portman 飾）。與此同時，簡在和黛西及其助手伊安調查某個區域時意外被神祕物質入侵，卻也因此重逢索爾，並隨其返回仙宮。令人意想不到的是，藏在簡體內的物質來自遠古的黑暗精靈瑪勒基斯（克里斯多福·埃克萊斯頓 Christopher Eccleston 飾）。在「天體匯聚」的時刻再次到來之際，瑪勒基斯企圖摧毀九大國度，締造一個全然黑暗的宇宙。 藏匿簡的仙宮受到重創，而索爾和洛基這對冤家兄弟也不得不聯手迎戰宿命的強敵……