Abertura: O nascimento do Carniceiro dos Deuses
O filme começa em um deserto árido, mostrando Gorr (Christian Bale) e sua filha, exaustos e famintos. Eles clamam por ajuda aos deuses em quem sempre acreditaram, mas a menina acaba morrendo em seus braços. Em desespero, Gorr encontra um oásis onde habita seu deus, Rapu, que se mostra indiferente à dor de seus seguidores.
Ali, Gorr é escolhido pela maldita Espada Necro (Necrosword), uma arma viva que corrompe quem a empunha. A espada concede a ele força imensa e a capacidade de matar deuses. Tomado pelo ódio, Gorr assassina Rapu e jura exterminar todos os deuses, tornando-se o Carniceiro dos Deuses.
Thor e os Guardiões da Galáxia
Enquanto isso, Thor (Chris Hemsworth) é visto em meditação e busca de autoconhecimento, mas logo é chamado à ação pelos Guardiões da Galáxia, com quem viaja desde os eventos de Vingadores: Ultimato.
Thor ajuda a libertar um planeta de uma invasão alienígena, em uma sequência cômica e grandiosa, exibindo sua força descomunal e sua arma, o Rompe-Tormentas (Stormbreaker). Porém, sua maneira espalhafatosa de agir causa tanta destruição quanto a invasão em si.
Após a vitória, Thor percebe que precisa seguir sozinho em sua própria jornada. Ele se separa dos Guardiões, levando apenas Korg como companheiro.
Jane Foster, a Poderosa Thor
Enquanto Thor busca um propósito, a cientista Jane Foster (Natalie Portman) enfrenta sua maior batalha: um câncer em estágio avançado. Os tratamentos não têm efeito, e ela sente que seu tempo está se esgotando.
Em meio ao desespero, Jane é misteriosamente atraída a Novo Asgard, onde está exposto o fragmentado Mjölnir. O martelo, antes destruído por Hela, reage à sua presença. Recorda-se então que, no passado, Thor havia pedido ao Mjölnir que protegesse Jane.
O martelo a escolhe como portadora, restaurando seu corpo frágil e transformando-a na Poderosa Thor, com traje, força e poderes semelhantes aos de Thor.
O Ataque a Novo Asgard
Gorr chega a Novo Asgard, agora transformado em atração turística sob a liderança da Rei Valquíria (Tessa Thompson). Ele libera criaturas sombrias feitas da escuridão da Espada Necro para atacar a cidade.
Thor retorna a tempo de lutar e, para sua surpresa, encontra Jane empunhando o Mjölnir restaurado. A química entre eles ressurge de forma intensa, ainda que em meio ao caos.
Apesar de resistirem, Gorr consegue sequestrar as crianças de Asgard e foge pelo portal sombrio. O vilão pretende usá-las para atrair Thor até o Eternidade, uma entidade cósmica que concede um desejo a quem a alcançar primeiro.
O Conselho dos Deuses em Onipotência-Cidade
Na busca por aliados, Thor, Jane, Valquíria e Korg viajam até a magnífica Onipotência-Cidade (Omnipotence City), onde centenas de deuses se reúnem sob o comando de Zeus (Russell Crowe).
Thor pede ajuda para enfrentar Gorr, mas Zeus se mostra egoísta e covarde, preferindo ignorar a ameaça. A situação resulta em uma luta caótica: Zeus tenta capturar Thor, mas é atingido com seu próprio Raio de Trovão e cai diante da assembleia (embora sobreviva mais tarde).
O grupo foge levando a arma de Zeus, que passa a ser usada por Valquíria.
A Revelação e o Sacrifício de Jane
Os heróis enfrentam Gorr no Reino das Sombras, onde a própria luz é sugada pela presença da Espada Necro. Na batalha, eles libertam algumas crianças, mas Thor percebe que a saúde de Jane piora drasticamente cada vez que ela se transforma em Poderosa Thor: o Mjölnir está drenando sua energia vital e acelerando seu câncer.
Com medo de perdê-la, Thor pede que Jane não lute mais, prometendo enfrentar Gorr sozinho.
A Batalha Final no Altar da Eternidade
Gorr leva as crianças para o altar cósmico que dá acesso à Eternidade. Thor chega para enfrentá-lo, e em uma cena emocionante concede temporariamente o poder do trovão às crianças, transformando-as em uma tropa de pequenos guerreiros asgardianos.
Enquanto isso, Jane, mesmo debilitada, escolhe lutar ao lado de Thor. Ela surge novamente como Poderosa Thor e empunha o Mjölnir para conter a Espada Necro.
Unindo forças, Thor e Jane destroem a espada, mas o poder corrompido já havia afetado Gorr de forma irreversível. Ele está prestes a realizar seu desejo diante da Eternidade.
O Último Desejo e a Redenção de Gorr
Em vez de matá-lo, Thor apela ao lado humano de Gorr, lembrando-o do amor que sentia por sua filha. Jane, em seus últimos momentos, reforça que o amor é mais forte que a vingança.
Comovido, Gorr usa seu único desejo não para exterminar os deuses, mas para ressuscitar sua filha. Ele morre em seguida, pedindo a Thor que cuide dela. Jane, por sua vez, se despede nos braços de Thor, aceitando o fim de sua jornada e encontrando paz.
Epílogo: Amor e Trovão
Thor adota a filha de Gorr, agora chamada Amor, que empunha poderes cósmicos herdados da Eternidade. Ele se torna sua figura paterna, e juntos formam a dupla “Amor e Trovão”, protegendo inocentes pelo universo.
Jane Foster é recebida em Valhalla, onde encontra Heimdall (Idris Elba), marcando sua entrada honrada entre os guerreiros eternos.
