Trong Thor: Ragnarok khán giả sẽ nhìn thấy Thần Sấm Thor trong diện mạo hoàn toàn mới với mái tóc được cắt ngắn. Nam diễn viên Chris Hemsworth chia sẻ: "Thật tuyệt vời khi không phải ngồi làm tóc hàng tiếng đồng hồ mỗi sáng. Nó giống như sự tái sinh cho tôi ở cùng một nhân vật".
Thor: Ragnarok là cuộc phiêu lưu mới của Thor ở một hành tinh hoàn toàn xa lạ, có tên là Sakaar. Tại đây, anh tình cờ gặp lại Hulk, thành viên của nhóm Avengers đang bị làm nô lệ ở một đấu trường. Hulk bị bắt phải lao vào cuộc đánh đấm vô nghĩa chỉ để phục vụ nhu cầu giải trí cho những người có quyền thế.
Nữ chiến binh Valkyrie (Tessa Thompson thủ vai) sẽ sát cánh cùng Thần sấm điển trai. Vallkyrie được đích thân vua Odin chọn làm chỉ huy đội quân Valkyrior. Trong phần phim này, Thor chia tay nữ tiến sĩ người Trái đất Jane Foster (Natalie Portman) để đến với nữ chiến binh xinh đẹp này.
Cũng mang trong mình dòng máu của một vị thần, Valkyrie sở hữu sức mạnh phi thường cùng sự dẻo dai, khả năng chiến đấu không hề thua kém Thor. Hình tượng của cô được lấy ý tưởng từ nữ thần Valkyrie trong thần thoại Bắc Âu. Valkyrie từng được Marvel dự kiến đưa vào trong Thor: The Dark World (2013) nhưng vì lý do thay đổi cốt truyện nên sự xuất hiện của cô đã bị hoãn đến phần phim này.
Thor: Ragnarok còn giới thiệu nhân vật phản diện mới là nữ thần chết Hela (nữ diễn viên Cate Blanchett thủ vai). Cô chính là sợi dây liên kết phần phim này với gã trùm phản diện Thanos, sẽ xuất hiện trong cuộc đại chiến ở Avengers 3. Hela, người mà Thanos vô cùng yêu thương, đã trốn thoát sau hàng thiên niên kỷ bị nhốt trong chiếc hộp quyền năng. Cuộc tấn công của cô nhắm vào Thor đã khiến anh bị đưa đến hành tinh Sakaar, nơi anh buộc phải trở thành đấu sĩ và không còn siêu năng lực của một vị thần.
Một nhân vật cũng rất được chờ đợi khác là Grandmaster (Jeff Goldblum thủ vai). Ông luôn cố gắng tìm kiếm những viên ngọc vô cực giống như Thanos. Grandmaster được khắc họa là kẻ đầy quyền năng, đam mê giết chóc, là người đang giữ viên ngọc Mind Gem sau này bị rơi vào tay Thanos.
Nam diễn viên Tom Hiddleston tiếp tục vào vai em trai Thần Sấm. Tuy nhiên, Loki không còn chống lại anh trai. Anh từng chia sẻ Thor trong phần phim này là phiên bản siêu anh hùng hài hước. Thor: Ragnarok dự kiến ra mắt ngày 3/11.