Synopsis - Par le passé, Odin (Anthony Hopkins) a déjà défendu la Terre pour combattre une invasion. Son fils, Thor (Chris Hemsworth) doit prendre sa succession sur le trône et part combattre des géants contre l'avis d'Odin. Furieux contre lui, son père bannit Thor d'Asgard et l'envoie sur Terre en le privant de tous ses pouvoirs. Le jeune dieu atterrit au Nouveau-Mexique où il est découvert par l'astrophysicienne Jane Foster (Natalie Portman) dont il tombe rapidement amoureux. Pendant ce temps, Loki, le demi-frère de Thor, apprend qu'il est le fils de Laufey, ennemi d'Asgard. Il va tuer son vrai père pour gagner l'estime d'Odin, tandis qu'un danger plane sur la Terre des humains.