Thor, héritier du trône du Royaume d'Asgard, est aussi puissant qu'arrogant. Lorsque sa soif de combat déclenche une guerre, son père, Odin, lui inflige la punition ultime : il le bannit du royaume d'Asgard et l'envoie en exil sur terre, où le dieu du tonnerre est destitué de ses pouvoirs. Avec l'aide d'une scientifique, Jane Foster, il va devoir apprendre à se comporter en véritable héros et combattre les forces du mal lancées à sa poursuite depuis le royaume de son père...