Alors que Thor est en pleine introspection et en quête de sérénité, sa retraite est interrompue par un tueur galactique connu sous le nom de Gorr, qui s'est donné pour mission d'exterminer tous les dieux. Pour affronter cette menace, Thor demande l'aide de Valkyrie, de Korg et de son ex-petite amie Jane Foster, qui, à sa grande surprise, manie inexplicablement son puissant marteau, le Mjolnir. Ensemble, ils se lancent dans une dangereuse aventure cosmique pour comprendre les motivations qui poussent Gorr à la vengeance et l'arrêter avant qu'il ne soit trop tard.

Privé de son puissant marteau, Thor est retenu prisonnier sur une lointaine planète aux confins de l'univers. Pour sauver Asgard, il va devoir lutter contre le temps afin d'empêcher l'impitoyable Hela d'accomplir le Ragnarok - la destruction de son monde et la fin de la civilisation asgardienne. Mais pour y parvenir, il va d'abord devoir mener un combat titanesque de gladiateurs contre celui qui était autrefois son allié au sein des Avengers : l'incroyable Hulk...