一方の地球ではソーの元恋人であるジェーンがステージ4の癌を患い、闘病を行っていた。化学療法に効果を見いだせない彼女はかつてソーの持ち物であり、彼の姉ヘラに破壊されたムジョルニアが生命の回復能力を持っていることを示唆する文献を読み、ニュー・アスガルドに赴いてムジョルニアの破片が展示されている場所に行くと、粉々になっているムジョルニアが反応を示す。

ソーが地球に帰還するとシフの話していた通り、ゴアはニューアスガルドを襲撃していた。ゴアが作り出した怪物たちに対しニューアスガルドの王となっているヴァルキリーと住人たちが応戦する中にソーも加わるが、彼は戦う人々の中に再生したムジョルニアを扱うジェーンの姿を見つけ驚愕する。ジェーンはムジョルニアの新たな持ち主に選ばれ、新たなマイティ・ソーとして覚醒を果たしたのであった。ソー、ジェーン、ヴァルキリーたちの活躍でゴアは一度退けられるが彼の能力によってヘイムダルの息子であるアクセルを含めたニューアスガルドの子供たちが拉致されてしまう。

ゴアの拠点に目星をつけたソーは子供たちを救うべく、ジェーン、ヴァルキリー、コーグと共に神々が集まる街、オムニポテンツ・シティに赴き、援軍を要請しようとする。様々な世界の神が集まる場を取り仕切る神ゼウスにソーは直談判を行うがゼウスは援軍は愚か、自身の武器であるサンダーボルトの貸し出しも拒否。ゼウスはゴアの最終目的が宇宙の中心にあるどんな願いも一つ叶える場所『永久(とこしえ)』に行き、神々の抹殺を願おうとしているという。そしてそれを果たすことはゴアにはできないと考えており、オリンポスの場所がゴアに露呈するのを嫌ってソーたちをオムニポテンツ・シティから出さないと決める。ソーたちはそれを拒絶し脱出を試みるがコーグがゼウスによって顔面を残して破壊されてしまい、激怒したソーはゼウスに一撃を加えて昏倒させるとサンダーボルトを強奪して脱出する。

ゴアの拠点に向かったソー、ジェーン、ヴァルキリーだったがそこでジェーンはゴアの目的は子供を拉致してソーをおびき寄せ、ソーの持つストームブレイカーの能力を利用して『永久』への道を開くことだったのを知り、ストームブレイカーを遠ざけようとするも失敗。3人はゴアと戦うがヴァルキリーが重傷を負ってしまったため、一時地球に退却をするがその過程でストームブレイカーをゴアに奪われてしまう。

地球に戻ったソーはジェーンが衰弱しているのを目にする。ムジョルニアの能力使用によってジェーンは引き換えに癌への抵抗力を失っていることが調べた結果分かり、これ以上ムジョルニアを使用すると直ぐに死につながることがわかる。子供たちを救うまでは戦い続けることを願うジェーンをソーは生きてほしいと留め、ゼウスから奪ったサンダーボルトの能力を利用して単身で『永久』への道を開こうとするゴアの元に駆け付ける。

拉致されている子供たちを解放したソーは彼らに能力を分け与えるとゴアの作った怪物たちの相手をさせ、サンダーボルトを手にゴアに立ち向かう。ゴアの強靭さに劣勢を強いられるソーだがそこに命を賭して駆けつけたジェーンが現れ加勢に入る。ストームブレイカーを奪還したソーはそれをアクセルに与えて地球に先に帰還させるとジェーンと協力し、ネクロソードを破壊、ゴアに致命傷を与えるが『永久』の扉を開いていたゴアはそこに向かい、ソーも続く。

『永久』の前で力尽きる前に願いを行おうとするゴアの後ろにソーは立っていたが彼の後ろには能力の使用によって力尽きようとしているジェーンもいた。ゴアを倒すことよりソーはジェーンへの愛情から彼女に最後まで寄り添う決断をし、ゴアにその気持ちを語るのだった。ジェーンはソーの腕の中で光の粒となって消滅。それを見たゴアは『永久』に神々の抹殺ではなく、自身の娘ラブの復活を願う。蘇ったラブをソーに託したゴアはその場で息絶えるのだった。

ソーはラブを引き取ると二人で宇宙で人助けを行う活動を始め、その二人が後に「ラブ＆サンダー」と呼ばれるようになったことがコーグより語られる。

物語はジェーンがヴァルハラに召されてヘイムダルに迎えられる一方、ゼウスが神々の強大さを知らしめるためにヘラクレスに指示を出したところで幕を閉じる。
登場人物・キャスト
ソー
演 - クリス・ヘムズワース、日本語吹替 - 三宅健太[3][4]北欧神話の雷神“トール”のモデルであり、アスガルド最強の雷神にしてアベンジャーズのメンバー。サノスとの最終決戦後に、ガーディアンズ・オブ・ギャラクシーと共に宇宙へと旅立った後、見事にシェイプアップしてかつての体と力を取り戻す。宇宙各地で神々が殺されてることを機にガーディアンズと別れ、再びニュー・アスガルドへと戻り、そこでムジョルニアを手にしマイティ・ソーへと覚醒したジェーンと再会する。
幼少期のソー
演 - サシャ・ヘムズワース、トリスタン・ヘムズワース
ジェーン・フォスター / マイティ・ソー
演 - ナタリー・ポートマン、日本語吹替 - 坂本真綾[3][4]ソーの元恋人で、今では超の付く世界に有名になった天体物理学者。明確な描写や言及は無かったが、デシメーションの影響で5年間消滅していたが、アベンジャーズの尽力によって復活した。半年前に受けた検査でステージ4の癌と知り、様々な治療を受けているが効果がない。ふと目に入った北欧神話の本でムジョルニアの力について知りニュー・アスガルドに現れる。