故事发生在索尔得到雷神之锤之前。年轻的索尔狂妄自大，整天在阿斯加德惹是生非。他的弟弟洛基，虽然聪明，但因为出身问题一直活在索尔的阴影下。当暗黑精灵玛勒基斯的残余势力偷走了能够冻结时间的“永恒之匣”时，索尔为了立功，独自追击到了危险的巨人之地。洛基发现索尔中了埋伏，于是违背父命，偷偷跟随前去营救。两兄弟在异界必须放下矛盾，索尔学会了思考，洛基则学会了相信自己内心的勇气。他们最终找到了“永恒之匣”，却发现那只是一个诱饵，真正的阴谋是要引发诸神黄昏。少年雷神第一次举起半成型的雷神之锤，与洛基并肩作战，展现了未来英雄的雏形。
这部动画电影完美地填补了漫威电影宇宙的空白。它将青少年成长话题与北欧神话冒险紧密结合，索尔的莽撞和洛基的敏感刻画得入木三分。兄弟情是绝对核心，前期拌嘴不断，后期并肩战斗的场面非常燃。没有过多的黑暗基调，是一部充满阳光与热血的合格英雄起源片。
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