北欧神話をベースにしたマーベルコミックスの人気作を実写化したアクション大作の続編。ロンドンで発生した重力の異常を契機に訪れた地球滅亡の危機に、ソーが立ち向かっていく。ソーを演じる『レッド・ドーン』などのクリス・ヘムズワースを筆頭に、ナタリー・ポートマン、トム・ヒドルストンといった前作のメンバーが再結集。メガホンを取るのは、テレビドラマ「MAD MEN マッドメン」シリーズなどのアラン・テイラー。驚異的なVFX映像もさることながら、ソーの宿敵でもある弟ロキとの絆をめぐるドラマも見どころ。
アベンジャーズの一員として、ソー（クリス・ヘムズワース）がニューヨークで激闘を繰り広げてから1年。ロンドンで謎の重力異常が起き、その調査を天文物理学者ジェーン（ナタリー・ポートマン）が行うことに。しかし、その過程で地球の存亡を左右するダークエルフのパワーを宿してしまう。愛する彼女を救うすべを探ろうと、ソーは彼女を連れて神々の世界アスガルドへと向かうが、それが家族や故郷にも危機をもたらしてしまう。窮地に陥った彼は、血のつながらない弟ロキ（トム・ヒドルストン）に助けを求める。
