В начале фильма Тор сбегает из плена огненного демона Суртура, забирает его корону и считает, что предотвратил Рагнарёк. Вернувшись в Асгард, Тор разоблачает Локи, который инсценировал свою смерть и правил под видом Одина. Братья отправляются на Землю и находят угасающего Одина в Норвегии.
Ключевой твист 1: Перед смертью Один признается, что у них есть старшая сестра — Хела, Перворожденная Богиня Смерти. Один и Хела вместе завоевали Девять Миров, но когда Хела проявила неконтролируемую жажду крови, Один запечатал её своей магией и переписал историю Асгарда.
Ключевой твист 2: Со смертью Одина чары спадают. Хела материализуется и легко уничтожает легендарный молот Мьёльнир голой рукой. Во время попытки сбежать через Биврёст Тор и Локи выбрасываются в открытый космос и попадают на Сакаар.
Хела прибывает в Асгард, убивает Воинов Троих, воскрешает свою древнюю армию и гигантского волка Фенрира с помощью Вечного Огня. Тем временем Тор выкупается Валькирией и вынужден сражаться на гладиаторской арене Грандмастера, где его соперником оказывается Халк. Тор и Брюс Беннер организуют побег, объединившись с Валькирией и Локи («Мстители»/Revengers).
Кульминация и смысловая развязка: Вернувшись в Асгард, Тор вступает в дуэль с Хелой и теряет правый глаз. Он осознает, что Хела черпает мошь непосредственно от земли Асгарда и пока существует планета, Хелу не одолеть. Тор принимают радикальное решение: он сам должен пристроить Рагнарёк. Он отправляет Локи в сокровищницу, чтобы тот поместил корону Суртура в Вечный Огонь. Возрожденный гигантский демон Суртур уничтожает Асгард и Хелу вместе с ним.
Тор эвакуирует асгардцев на гигантском корабле Грандмастера, принимая титул царя и ведя свой народ на Землю. В первой сцене после титров их корабль перехватывает колоссальный боевой крейсер Таноса Sanctuary II, что напрямую подводит к катастрофическим событиям фильма «Мстители: Война бесконечности».