纽约大战之后，雷神 索尔 （ 克里斯·海姆斯沃斯 饰）把弟弟 洛基 （ 汤姆·希德勒斯顿 饰）押回神域，国王奥丁 （ 安东尼·霍普金斯 饰）判他终身监禁。由于之前连接“九大王国”的“彩虹桥”被毁，导致战乱四起，索尔忙于平叛，一时无法回到女友 简·福斯特 （ 娜塔丽·波特曼 饰）特身边。而简在英国发现了一个时空扭曲的力场，进入探险时被神秘时空中被封印的“以太粒子”附身。这种以太粒子是黑暗精灵的秘密武器，当试图让宇宙重回黑暗的黑暗精灵被代表光明力量的九大王国打败之后，以太粒子被封印起来，黑暗精灵就在首领玛勒基斯 （ 克里斯托弗·埃克莱斯顿 饰）的带领下踏上了逃亡之路并伺机复仇。当索尔将被以太粒子附身的简带回神域寻求破解之道时，黑暗精灵对神域发动了突然袭击，索尔的母后为了保护简而牺牲。为了给母后报仇并毁灭以太粒子，索尔和洛基暂时摒弃不和、联手设计，将简带到玛勒基斯面前，当他将以太粒子取出时加以毁灭。不料计划未成，洛基为了救索尔而丧命。最终，索尔在英国格林尼治天文台同玛勒基斯展开大战，并联手人类科学家一起阻止黑暗精灵毁灭宇宙的阴谋。