Con Loki (Tom Hiddleston) prisoned for crimes committed in Midgard and peace and order restored to the Nine Realms, Thor (Chris Hemsworth) returns to Asgard triumphant. His father, Odin (Anthony Hopkins), sees in his son a worthy successor; his mother, Frigga (Rene Russo), a boy who's finally become a man; and his companions -- Lady Sif (Jamie Alexander), Volstagg (Ray Stevenson), Fandral (Zachary Levi) y Hogun (Tadanobu Asano) -- a noble warrior, tireless friend and honorable prince. Pero la paz vuelve a estar amenazada cuando la Dra. Jane Foster (Natalie Portman) es poseída por un siniestro arma de energía llamada el Aether, un vengativo Elfo Oscuro llamado Malekith (Christopher Eccleston) es despertado de la hibernación en un profundo espacio, ataca la capital asgardiana y deja a su paso nada más que muerte y desconsuelo. Decidido a salvar a Jane del Aether y detener a Malekith a cualquier costo, Thor solicita la ayuda de Sif, los Warriors Three y el guardián de Bifrost Heimdall (Idris Elba), recluta y libera a su hermano deshonrado Loki, y se lanza en la persecución. En otra parte, en la Tierra, el Dr. Erik Selvig (Stellan Skarsgård) y la inquieta pasante Darcy (Kat Dennings) comienzan a notar un alarmante aumento de fenómenos extraños a medida que se acercan a un evento denominado la Convergencia; una alineación milenaria de los Nueve Reinos que Malekith planea explotar para aniquilar todo lo que existe.