Hrají: Chris Hemsworth jako Thor Odinson, Natalie Portman jako Jane Foster, Tom Hiddleston jako Loki
Thorovu otci, vládci bohů Odinovi, trvalo spoustu let, než ve své říši nastolil křehký mír. Jeho arogantní a domýšlivý syn ale dělá všechno proto, aby tuhle rovnováhu narušil. Když pohár trpělivosti jeho otce přeteče, Odin Thora exemplárně potrestá. Odebere mu jeho božské schopnosti a svrhne ho mezi obyčejné smrtelníky na planetu Zemi. Svržený a zavržený Thor lidmi zpočátku opovrhuje, postupně se mu ale začnou dostávat pod kůži, zejména sličná vědkyně Jane Foster. Thorovi ale není dopřáno užívat si pozemského klidu. Jeho bratr Loki chce využít Thorova aktuálního oslabení a pošle na něj armádu všehoschopných pochopů, která v duchu přísloví „Když se kácí les, létají třísky“, rozpoutá peklo na Zemi. Boží synek se bude muset rychle rozhodnout, jestli nechá lidi za sebe krvácet, nebo se vzchopí, zvedne kladivo a vyrazí na zteč.
Chris Hemsworth jako Thor Odinson
Natalie Portman jako Jane Foster
Tom Hiddleston jako Loki
Anthony Hopkins jako Odin
Stellan Skarsgård jako Erik Selvig
Kat Dennings jako Darcy Lewis
Clark Gregg jako Phil Coulson
Colm Feore jako King Laufey
Idris Elba jako Heimdall
Ray Stevenson jako Volstagg
Tadanobu Asano jako Hogun
Josh Dallas jako Fandral
Jaimie Alexander jako Sif
Rene Russo jako Frigga
Adriana Barraza jako Isabela Alvarez
Maximiliano Hernández jako Jasper Sitwell
Richard Cetrone jako Frost Giant Captain
Darren Kendrick jako Frost Giant Sentry
Joshua Cox jako Frost Giant Hailstrum
Justice Jesse Smith jako Frost Giant Brute
Joseph Gatt jako Frost Giant Grundroth
Luke Massy jako Frost Giant Raze
Matthew Ducey jako Einherjar Guard
Jason Camp jako Einherjar Guard
Buddy Sosthand jako Agent Delancey
Blake Silver jako Techie
Jamie McShane jako Agent Jackson
Dale Godboldo jako Agent Garrett
Patrick O'Brien Demsey jako Agent Cale
Jim Palmer jako SHIELD Guard
Seth Coltan jako Townie
J. Michael Straczynski jako Townie
Ryan Schaefer jako Townie
Matt Battaglia jako Pete
Stan Lee jako Stan the Man
Joel McCrary jako Drunk Townie
Isaac Kappy jako Pet Store Clerk
Juliet Lopez jako Admission Nurse
Rob Mars jako Orderly
Carrie Lazar jako Viking Mother
Harley Graham jako Viking Child
Alexander Wright jako Viking Elder
Hilary Pingle jako Viking
Shawn-Caulin Young jako Viking
Walt Simonson jako Guest
Kinsey McLean jako Viking
Kelly Hawthorne jako Viking
Dakota Goyo jako Young Thor
Ted Allpress jako Young Loki
Douglas Tait jako Frost Giant (uncredited)
Jeremy Renner jako Clint Barton / Hawkeye (uncredited)
Samuel L. Jackson jako Nick Fury (uncredited)
Vanessa Bednar jako Viking Villager (uncredited)
Michelle Csitos jako Viking Village Wife (uncredited)
Stephen Oyoung jako Einherjar Guard (uncredited)