壮絶なバトルの末、宇宙に旅立ったソー（クリス・ヘムズワース）は、すっかり戦いから遠ざかっていた。ある日、神殺しをもくろむ強敵ゴア（クリスチャン・ベイル）が出現し、ソーと新たに王となったヴァルキリー（テッサ・トンプソン）が応戦するものの、ゴアの前に全く歯が立たなかった。そこへマイティ・ソーのコスチュームをまとったソーの元恋人ジェーン（ナタリー・ポートマン）が現れ、ソーとヴァルキリーに協力する。