Thor a mennydörgés istene az eddigiekhez nem fogható utazásra indul: a belső békét kutatja. A szuperhősködéstől való visszavonulása azonban rövidre sikerül, mivel a galaktikus gyilkos - Gorr, az Istenölő - az istenek kiirtását tűzi ki céljául. A rá váró küzdelemhez Thor segítségül hívja Valkűr királyt, Korg-ot és volt barátnőjét, Jane Fostert aki – Thor legnagyobb meglepetésére – képes használni a mágikus pörölyt, Mjölnir-t. Ők együtt embert és istent próbáló kozmikus kalandra indulnak, hogy kiderítsék az Istenölő bosszújának rejtélyes okát és megállítsák amíg még nem késő.