Thor (Chris Hemsworth), der Gott des Donners, begibt sich auf eine Reise, die für ihn komplett neu ist: die Suche nach innerem Frieden. Doch die wird empfindlich gestört als ein galaktischer Killer, bekannt als Gorr der Götterschlächter (Christian Bale), ins Spiel kommt, der die Auslöschung aller Götter anstrebt. Um gegen diese Bedrohung anzukommen, holt Thor sich Unterstützung von Königin Valkyrie (Tessa Thompson), Korg (Taika Waititi) und seiner Ex-Freundin Jane Foster (Natalie Portman), die - zu seiner Überraschung - nun unerklärlicherweise als Mighty Thor seinen magischen Hammer Mjölnir schwingt. Gemeinsam begeben sie sich auf ein nervenaufreibendes kosmisches Abenteuer, um die Hintergründe des Götterschlächter-Rachefeldzugs zu ergründen und ihn aufzuhalten, bevor es zu spät ist.
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