Тор — бог грома в команде Мстителей
Тор — молодой высокомерный бог, владелец молота Мьёльнира, любитель продемонстрировать всем свою силу, обладатель неуемного аппетита…Царь Асгарда Один проводит церемонию коронации своего сына Тора, но не успевает передать престол, так как в это время троим ётунам удается пробраться к ларцу с источником их силы. Охранник ларца — Разрушитель — уничтожает их. Тор, возмущенный несоблюдением договора ётунами, хочет развязать войну, чтобы наказать ледяных великанов, но Один категорически запрещает это. Собрав небольшую группу единомышленников,
Тор решается ослушаться отца и отправляется с ними в Ётунхейм, никого не предупредив.
Попав на радужный мост, он уговаривает его хранителя Хаймдалла пустить их в ледяное царство. Они встречают Лафея — правителя Ётунхейма — и пытаются выяснить, как его подданные пробрались к ларцу, на что получают ответ, что в Асгарде много предателей. Лафей предлагает им уйти, но Тор устраивает бойню.
Его брат Локи делает для себя открытие: на него не действует мороз ётунов. Когда отряд Тора оказывается окруженным, прилетает Один и забирает их домой. В Асгарде за чрезмерную гордыню и ослушание он изгоняет Тора на Землю вместе с Мьёльниром. Теперь силу Тора получит самый достойный, то есть тот, кто сможет поднять молот.Мьёльнир приземляется в пустыне штата Нью-Мексико, образовав вокруг себя воронку большого диаметра. Свидетель этого происшествия пытается молот поднять, но у него ничего не выходит. Место падения молота становится местом паломничества местных жителей, каждый старается сдвинуть Мьёльнир с места, но даже джипу это не удается. Прибывает Фил Колсон (агент ЩИТ) и сообщает начальству: «Мы нашли его».Тор прибывает на Землю в тот момент, когда группа исследователей, состоящая их двух докторов (Эрика Сэлвига и Джейн Фостер) и аспирантки (Дарси Льюис), пытается заснять на видео необычное атмосферное явление. Приблизившись, они неожиданно сбивают машиной Тора и отвозят его в больницу, откуда он сбегает и снова попадает под колеса машины Джейн Фостер. Из его речей они делают вывод, что он сильно ударился и находится «не в себе». В кафе они слышат разговор посетителей о появлении необычного молота, и Тор отправляется за ним.В Асгарде друзья Тора недоумевают, как Один узнал о том, что они отправились в Ётунхейм. Локи сознается, что он всё рассказал охраннику, и оказался прав, иначе они бы погибли. Друзья понимают, что он завистлив, один из соратников
Тора предполагает, что Локи помог ётунам пройти в Асгард. У ларца в это же время Локи пытается выяснить у Одина, почему чары ледяных великанов не действуют на него. Царь признается, что он не его сын, а Лафея. Один нашел его и забрал с собой, так как ребенок был слишком мал для великана. Он надеялся, что этот поступок поможет заключить мир с Ётунхеймом и впоследствии объединиться с ним. Локи осыпает Одина обвинениями, и царь впадает в кому. Когда друзья приходят к повелителю, они застают на троне Локи. Просьбу вернуть Тора обратно в Асгард он отклоняет. Из разговора с приемной матерью он узнает, что брат все-таки может возвратиться.Агенты ЩИТ конфискуют все документы, записи и оборудование Джейн, Эрика и
Дарси, которые могут открыть ключ к разгадке появления молота. На улице Джейн видит Тора и предлагает составить ему компанию, они отправляются за ее документами и Мьёльниром. Место воронки люди ЩИТ окружили забором, а внутри возвели целый объект с охраной и оборудованием. Тор проникает внутрь, преодолев охранников, хватает молот, но не может его даже сдвинуть. Расстроившись, он позволяет себя арестовать. Фил Колсон в ходе допроса пытается выяснить личность Тора, но тот молчит. Когда Тор остается в комнате один, является Локи и говорит, что на престоле теперь он, так как отец умер. Тор просит вернуть его, но Локи отказывается, мотивируя тем, что это мать запретила. Перед уходом он пытается сдвинуть молот, но ему это не удается. Джейн упрашивает Эрика вытащить Тора, выдав за своего сотрудника. Селвиг неохотно соглашается. Колсон проверяет по базе данных имя сотрудника и видит фальсификацию, но все равно отпускает их, приставив к ним «хвост». Тор рассказывает Эрику и Джейн о том, кто он такой.Локи встречается с Лафеем и предлагает сделку: Лафей убивает Одина и получает за это ларец, а Локи полноправно занимает трон Асгарда. Правитель Ётунхейма сомневается в его словах, тогда Локи признается, что это он провел ётунов к ларцу, чтобы сорвать коронацию брата. Тогда Лафей соглашается с условиями сделки. У радужного моста Хаймдалл пытается выяснить, почему он не смог увидеть
Локи в Ётунхейме, но не получает вразумительного ответа, а получает приказ не пускать никого к мосту. Друзья Тора отваживаются отправиться на Землю, и Хаймдалл помогает им, нарушив запрет. Локи видит, что открылся радужный мост и в качестве наказания он замораживает Хаймдалла, а Разрушителю отдает приказ уничтожить всё на Земле.Борьба с Разрушителем оказывается бесполезной, и Тор предлагает ему свою жизнь, взамен пощады остальных. Локи все это видит и соглашается. Разрушитель оглушает
Тора и удаляется, все решают, что Тор погиб, тогда Мьёльнир сам прилетает в руку хозяина, Тор оказывается одет в свои доспехи. Он настигает Разрушителя и побеждает его посредством силы молота. Фил Колсон, оказавшийся свидетелем этой сцены, обещает вернуть Джейн всё конфискованное у нее имущество, чтобы она продолжила исследования. Тор кричит Хаймдаллу, чтобы тот открыл радужный мост, лед на охраннике трещит, тает и поддается, и Хаймдалл выполняет приказ.
Тор дарит Джейн прощальный поцелуй и дает слово за ней вернуться.Локи пропускает ётунов в Асгард. Когда Лафей подходит к Одину, Локи убивает его. Появляется Тор, но ему не удается остановить брата, который запускает радужный мост, чтобы тот рос до тех пор, пока не разорвется Ётунхейм. На вопрос
Тора, для чего все это, брат поясняет, что хочет хоть в чем-то его превзойти, чтобы отец гордился своим спасителем и победителем ётунов. Он говорит, что на Земле Тор слишком «размяк», и понимает, что это из-за женщины, грозится тоже навестить ее, и развязывает с братом бой. Они оказываются на мосту, и Тор, победив Локи, разрушает мост и вслух просит у Джейн прощения.
В этот момент Один приходит в себя и подхватывает падающих в пропасть братьев.
Локи говорит, что ему бы все удалось «ради нас всех», отпускает руку и падает. Тор опечален. Один предлагает ему взойти на трон, но Тор отказывается, объясняя, что он еще не готов. Тор спрашивает у Хаймдалла, навсегда ли потеряна для них Земля, тот отвечает, что надежда остается, и он видит Джейн, которая занята поисками Тора…В титрах появляется надпись, говорящая о том, что Тор вернется в «Мстителях». Эрик Селвиг встречается в лаборатории ЩИТ с Ником Фьюри и обсуждает происшедшее. Фьюри показывает ему необычный куб с подключенными датчиками и поясняет, что если научиться извлекать из него энергию, то, возможно, она окажется безграничной. В отражении оказывается виден Локи, который говорит, что «стоит на это взглянуть». Селвиг в точности повторяет его слова.