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故事背景：1000年前，黑暗精靈馬勒凱斯用黑暗創造了以太粒子（小編這裏沒看懂，以太粒子就是六大原石之一的現實原石，復聯裏面說的是宇宙締造出來的，知道的麻煩告訴下小編，這裏我就按着影片裏的劇情講解）。以太粒子有着強大的力量，可以摧毀一切，馬勒凱斯計劃用以太粒子讓宇宙重歸黑暗。計劃被神域國王衆神之父的父親博爾知道，聯合九大國度並與其展開了大戰，結果馬勒凱斯失敗，不僅被奪走了以太力石，族民也被博爾屠殺殆盡，自己則駕駛飛船逃走。奪取了以太粒子的博爾想摧毀這個會給九大國度帶來災難的不祥之物，卻因爲以太粒子擁有的力量太強大，無法摧毀，只能深埋在了阿薩神域地下。

故事開始，洛基因爲發動戰爭想要統治人類被奧丁抓獲並關入了神域地牢。畫面一轉，與雷神分離了2年的簡在地球上每日每夜都在想念着索爾，卻索爾因九大國度的戰爭一直在各處征戰，維護宇宙的和平。簡只能通過相親來冷卻對索爾的思念（然並卵）。相親的途中，簡的同事拿着疑似故障科研儀器到來，簡和同事根據提示來到了一棟廢棄大樓，發現了時空扭曲，簡在現場探查的時候無意闖入了另一個時空——埋藏以太粒子的時空，以太粒子以強大的力量附身於簡的身上。卻說雷神索爾，雖然一直沒有實現諾言前往地球去見簡，但是每天都會再守護神這裏瞭解簡的一點一滴生活。這天，索爾在平定九大國度的戰亂後，被奧丁加冕爲神域的王，如同往常一樣，前往守護神處去看簡，卻被告知簡消失了一段時間，擔心簡出事的索爾通過彩虹橋來到了地球，並把簡帶回了神域。

卻說簡被以太粒子附身後，同樣擁有了強大的力量，雖然不能主動使用，但是卻能夠自我保護，這是以太粒子對自身的保護。奧丁探查了簡的身體狀況，發現了以太粒子，但是卻沒有驅逐以太粒子離開簡身體的方法。在以太粒子附身在簡身上的同時，馬勒凱斯感應到了它的出現，便決定前往尋找仇以太粒子，重新控制宇宙。他用詛咒之石讓其部下變成了詛咒戰士，化身前俘虜前往了神域，在神域地牢中大肆破壞，救出被關押的手下。自己則出動飛船對神域發起了進攻，在他和毀滅者裏應外合下，攻破了神域防護罩，進入了神域。結果並沒有找到以太粒子，順勢殺死了雷神之母后逃走。

奧丁妻子死後，悲痛欲絕。雷神則打算送簡回地球后去精靈之地給母親復仇。結果發現，彩虹橋被完全封閉，宇宙魔方被鎖在倉庫裏，另外還有一條只有洛基知道的小路。雷神前往地牢放出了關押中的洛基，洛基帶着雷神和簡通過小道到達了黑暗精靈的領地。路上和洛基商量了一個計劃獲取馬勒凱斯的信任。洛基假裝襲擊雷神，並斬斷了雷神的幻化的手臂，將珍送給了馬勒凱斯。在詛咒戰士證實洛基確實被關地牢後，得到了馬勒凱斯的信任。

馬勒凱斯從簡體內取出了以太粒子，簡在這個過程中看到了宇宙重回黑暗的場景，雷神抓住機會雷擊以太粒子，然並卵，馬勒凱斯再次將以太粒子吸入體內，之後坐飛船離開了；詛咒戰士和雷神大戰，雷神被扁，洛基背後偷襲得手，但同樣遭到致命一擊；洛基在偷襲中引爆了詛咒戰士身上的空間手雷，詛咒戰士被吸入黑洞；洛基裝死騙過了雷神。

簡告訴雷神自己剛剛看到的一切，雷神安慰簡，發現以太粒子並不是她的錯；由於洛基已死（雷神認爲），雷神和簡被困在黑暗精靈的領地（因爲密道只有洛基才知道，而雷神帶簡出逃屬於叛國行爲，彩虹橋已被封鎖）；結果在一個山洞中，簡接到來自地球的約會對象的電話，並發現此處正是之前在地球上發現的那個空間扭曲的位置，於是雷神和簡成功的回到地球。

洛基通過幻術假扮成到黑暗世界找尋他們的神域衛兵，回去後告訴奧丁，雷神和以太粒子已經不見了，以及洛基已死的消息；博士等人研究後認爲，馬勒凱斯會在天體聚合的特定點上釋放以太粒子，以將破壞最大化，最終定位到倫敦會是攻擊地點。

馬勒凱斯帶領飛船抵達倫敦，吸入以太粒子的馬勒凱斯非常厲害，由於天體聚合的緣故，和雷神打鬥過程中，兩人會在九大國度裏穿梭；在天體聚合達到高峯時，馬勒凱斯釋放出以太粒子攻擊九大國度，雷神等人利用博士的儀器將馬勒凱斯進行裏空間轉移，轉移到某個國度後，被意外轉移過來的飛船壓死。

雷神回到神域向奧丁（其實是洛基假扮的）解釋說明自身的叛國問題，奧丁表示九大國度看到了其英勇行爲，於是原諒了他之前的問題，雷神表示自己希望能做一個好戰士而非國王，奧丁允許其離開。

雷神離開後，洛基變回原型。