Thor wyrusza w podróż inną niż wszystkie, jakie kiedykolwiek przeżył - w poszukiwaniu wewnętrznego spokoju. Jego emeryturę przerywa jednak Gorr Zabójca Bogów, który pragnie zniszczyć bogów. Aby poradzić sobie z zagrożeniem, Thor zaciąga pomoc Walkirii, Korg i byłej przyjaciółki Jane Foster, która, ku zaskoczeniu Thora, niewytłumaczalnie włada swoim magicznym młotem Mjolnir. Razem wyruszają na łamiącą serce kosmiczną przygodę, by odkryć sekret Gorra i powstrzymać go, zanim będzie za późno.
Fabuła filmu obraca się wokół grupy najemników i zabójców, którzy znajdują się w szybkim pociągu z Tokio do Marioki. Kiedy odkrywają, że wszystkie ich zadania dotyczą tej samej tajemniczej walizki, dochodzi między nimi do konfliktu na dużą skalę.