《无敌原始人》讲述了原本生活无忧无虑的“石器时代”部落原始人，遭到了“青铜时代”部落的攻击和放逐，无家可归的他们在勇气十足的原始人道格的带领下团结一致，为了夺回属于自己的家园，用足球赛的形式向“青铜时代”部落宣战，一场石器时代与青铜时代两个部落间的世纪对决即将上演……

勇敢善战的雷神（克里斯·海姆斯沃斯 饰）作为永恒境界阿斯加德的王位继承人，受人敬仰。然而由于一次鲁莽的行动，险些挑起一场古老的战争，因此被父亲天神奥丁（安东尼·霍普金斯 饰）流放到人间。雷神在人间认识了美丽的女科学家简·福斯特（娜塔莉·波特曼 饰）和她的工作伙伴，在他们的帮助下，雷神找到了和自己一起被贬的雷神之锤，但此时的雷神之锤并不属于他。此间，雷神的弟弟洛基（汤姆·希德勒斯顿 饰）为了成为阿斯加德的王，居然联合寒冰巨人，企图在永恒境界掀起一场腥风血雨。为了维持永恒之界的法度，雷神的四位朋友也来到人间，他们决定带雷神返回永恒之境。此时，为了阻止雷神重归永恒境界，洛基派出巨人杀死雷神。丧失能力和法战的雷神为了保护无辜的人类与自己的朋友，献出了自己的生命。雷神的死打破了天神的咒语，雷神复活并重获雷神之力战胜巨人。天神生命危在旦夕，雷神必须与自己的朋友们重返永恒之界，维护那里的法度……

纽约大战后，雷神索尔（克里斯·海姆斯沃斯 饰）将弟弟洛基（汤姆·希德勒斯顿 饰）带回仙宫囚禁起来，此外帮助九大国度平定纷争，威名扶摇直上。虽然父王奥丁（安东尼·霍普金斯 饰）劝其及早即位，但索尔念念不忘地球的美丽女孩简·福斯特（娜塔莉·波特曼 饰）。与此同时，简·福斯特在和黛西（凯特·戴琳斯 饰）及其助手伊安（乔纳森·霍华德 饰）调查某个区域时意外被神秘物质入侵，却也因此重逢索尔，并随其返回仙宫。令人意想不到的是，藏在简·福斯特体内的物质来自远古的黑暗精灵玛勒基斯（克里斯托弗·埃克莱斯顿 饰）。在“天体汇聚”的时刻再次到来之际，玛勒基斯企图摧毁九大国度，缔造一个全然黑暗的宇宙。藏匿简·福斯特的仙宫受到重创，而索尔和洛基这对冤家兄弟也不得不联手迎战宿命的强敌……

在“索科维亚战役”两年后，索尔（克里斯·海姆斯沃斯 饰）得知诸神黄昏的预言并希望全力阻止火焰巨人苏尔特尔毁灭阿斯加德。索尔与洛基（汤姆·希德勒斯顿 饰）在奇异博士（本尼迪克特·康伯巴奇 饰）的指引下找到了奥丁（安东尼·霍普金斯 饰）。奥丁向他们兄弟二人道出他们还有一位姐姐——“死亡女神”海拉（凯特·布兰切特 饰）。在一场战斗里雷神之锤被海拉所毁，索尔跌下彩虹桥而来到了萨卡星，成为阶下囚。失去了锤子的索尔被逼展开角斗士对决，而对手居然是自己的老战友绿巨人（马克·鲁法洛 饰）。索尔必须与绿巨人、洛基等人并肩战斗，才能阻止海拉和即将到来的诸神黄昏。

影片的故事发生在20世纪70年代，美国宇航局启动了陆地卫星（Landsat）项目，用于探测地球资源与环境。在地图的绘制过程中，人类偶然发现了一个未知的岛屿，几位主角因此而前往岛屿进行调查研究工作。汤姆·希德勒斯顿饰演的角色是英国空军特别部队的前探员詹姆斯·康拉德，布丽·拉尔森的角色是战地摄影师韦弗。他们在那里遇到了神秘的金刚。