O filme começa com a Terra e Asgard do Universo Marvel nos dias de hoje. No centro da história temos o Poderoso Thor, um poderoso guerreiro arrogante cujas ações imprudentes reacendem uma antiga guerra no reino dos deuses. Thor é exilado na Terra por seu pai Odin, forçado a viver entre os humanos como forma de castigo.

Uma cientista, bela jovem, Jane Foster, se afeiçoa profundamente pelo Deus, e se torna seu primeiro amor. É quando, aqui na Terra, Thor aprende o que é preciso para ser um verdadeiro herói, o mais perigosos vilão do seu mundo envia as mais sombrias forças de Asgard para invadir a Terra.