Thor est prisonnier sur la planète Sakaar, un monde décadent dirigé par le tyrannique Grand Maître, et doit participer à des combats de gladiateurs. Il y retrouve son vieil ami Hulk, avec lequel il doit s'associer pour échapper à cette planète-prison. Pendant ce temps, Asgard est menacée par Hela, la déesse de la mort et sœur cachée d'Odin, qui cherche à conquérir les Neuf Royaumes. Thor doit empêcher le Ragnarok, la destruction prophétisée de son monde natal, en acceptant de le laisser périr pour sauver son peuple.