マーベル・コミックの人気ヒーローを映画化した「マイティ・ソー」(2011)の続編。マーベルヒーローが集結し世界的大ヒットを記録した「アベンジャーズ」(12)から1年後を舞台に描かれる。英ロンドンに原因不明の重力異常が発生し、ソーの恋人で天文学者のジェーンが調査に向かうが、そこでジェーンは地球滅亡の鍵となる「ダーク・エルフ」の力を宿してしまう。事態を打開するため、ソーはジェーンを連れてアスガルドに戻るが、そのせいで家族や故郷を危機的状況に陥れてしまう。最後の手段としてソーは、血のつながらない弟で宿敵でもあるロキの力を借りることになるが