副本的第四章剧情名为雷神之锤，看到这个名字克里希托就知道宣传片中的雷神托尔要出场了。
接下来的剧情中，托尼继续升级研发全新的钢铁战衣，他知道这个世界越来越危险了。
美国西部坠落了一个天外之物，一个奇怪的锤子，托尼作为神盾局顾问，以及顶尖科学家，受到尼克的委托去那里协助菲尔特工调查，研究那奇怪的锤子。
与他一同执行这次任务的还有很多神盾局的特工，也包括鹰眼。
他们在锤子周围建立了隔离区和研究基地，但一天雨夜，一个长头发的神经病冲了进来，他打伤守卫，拼命的要冲到基地中心区域，去拿锤子，他自称自己是奥丁之子，雷神托尔。
托尼觉得奇怪，让特工们放他进去，他最后来到锤子那里，试图拿起锤子，却没有拿起来，他痛苦的嘶吼着，最终颓废的放弃抵抗，被特工们捉拿。
接下来的过场动画中：一个被托尔称为洛基的男子出现在关押他的房间里，与他交谈，洛基说他们的父亲奥丁死了，托尔更加痛苦自责，最后心如死灰。
托尼和菲尔特工前来审讯托尔，但似乎根本看不到洛基，洛基与托尔道了声别，便凭空消失在了房间里。
面对审讯托尔一言不发，他仿佛失了魂，沉默的应对这一切。
但就在这时，研究人员们发现磁场再次出现异常，仪器也检测到了空间异常的波动和扭曲，很快一群奇装异服的家伙冲入了他们的研究基地，与特工们发生了战斗，对方有的像是神话中的战士，有的像是矮人，有的使用魔法，甚至刀枪不入，力量巨大无比，他们很快就将神盾局一众特工打得落花流水。
托尼和鹰眼出手对付这些人，但对方实力很强，还会各种奇特的魔法，由于不熟悉对方的战斗套路，托尼只是抓住了其中一个身材火辣，脾气也很火辣的女战士。
但托尔却被对方的其他人救走了。
神盾局调查这件事，确定这些人并非来自地球，应该与那锤子来自同一个地方，而那个被他们抓到的神经病，似乎也并不简单，或许他真的是传说中的雷神托尔。
过场动画中，托尔从朋友们口中得知了自己父亲没死，一切都是洛基的阴谋，他甚至发动了政变，阿斯加德危险了，奈何他没有了神力，根本不是洛基的对手。
托尼方面，他们带着神盾局特工追击那群奇装异服的家伙，结果刚找到他们，洛基就派来了阿斯加德的敌对种族——被囚禁的冰霜巨人，来击杀托尔和他的那些好朋友。
冰霜巨人们十分强大，直接冰封了方圆十几公里，还召唤出了很多可怕的魔法生物，托尼他们知道这才是真正的敌人。
于是与托尔等人联手，但克里希托发现，那些魔法生物简直无穷无尽，而他们的武器伤害根本打不死冰霜巨人，不仅如此，洛基的分身幻象也出现在了战场上，制造幻象迷惑众人。
冰霜巨人中有几个实力异常强大，托尼联手托尔的那些朋友也根本打不过。