A trama principal acompanha a Jane Foster lutando contra o câncer, até de que alguma forma ela consegue levantar o mjolnir, fato que paralisa a sua doença, mas não a cura.
Lady Sif retorna. Thor a encontra em um planeta de gelo, com um visual peculiar. Ela morre no final do filme. Valquíria terá um papel do mesmo tamanho que o da Sif, e sua sexualidade desta vez será explícita.
O Loki não estará no longa, porém outros personagens mortos aparecerão em uma cena onde o Thor vai para Valhalla. Idris Elba retornará como Heimdall para esta sequência.