Em várias histórias Thor Odinson enfrenta divindades de outras mitologias. Um dos confrontos mais memoráveis foi quando combateu Hércules, numa série de histórias de Lee/Kirby e que introduziram os deuses gregos no Universo Marvel. Também já enfrentou o deus egípcio Set.

Filho de Odin, o deus supremo de Asgard (o céu dos nórdicos) e de Jord, a deusa da Terra (também chamada deMidgard ou Gaea), Thor Odinson é o príncipe de um outro mundo existente numa dimensão acima de Midgard, a Terra. Nesse mundo existem outros diversos reinos, como por exemplo, a terra dos gigantes de gelo (Jotunheim eValhalla, o lugar para onde vão os espíritos dos guerreiros que morrem em combate). Trata-se justamente de uma adaptação da mitologia nórdica, traduzida no Universo Marvel como apenas mais uma dimensão paralela.

Os nove mundos de Asgard são ligados pela Ponte do Arco-Íris (Bifrost), que é guardada por Heimdall, o eterno guardião da ponte. Thor possui um irmão adotivo chamadoLoki, o traiçoeiro deus das trapaças e mentiras. Devido à sua má índole e à inveja que sente por Thor, por ser este o filho mais querido de Odin, Loki está sempre a tramar amorte do irmão e a posse de Asgard.

Em sua juventude, Thor Odinson tinha comportamento arrogante e impulsivo e, em uma de suas aventuras, cometeu uma grave falta. Perseguindo um pássaro de pedra que causava muita destruição, acabou invadindo o reino dos Gigantes de Gelo e violou o tratado estabelecido por Odin. Para punir o filho e lhe ensinar a virtude que lhe faltava, este disse:

"Tu és o filho favorito de Odin! Além de valente e nobre, tua alma é imaculada! Mas ainda assim és incompleto! Não tens humildade! Para consegui-la deverás conhecer a fraqueza… sentir dor! E para isso necessitas deixar o Reino Dourado e despir-te de tua aparência divina! A Terra, lá aprenderás que ninguém pode ser verdadeiramente forte se, em realidade, não for humilde! Por um tempo não mais serás o Deus do Trovão! A tua memória também tirarei! Agora, vai! Uma nova vida te espera!".

Assim nasceu o Doutor Donald Blake, com as memórias de uma vida humana, sem saber quem era na verdade. Sendo um talentoso médico, porém manco de uma perna, Thor foi, pouco a pouco, aprendendo a lição da humildade até que seu destino se cumpriu.

Na primeira aventura de Thor Odinson como Donald Blake publicada pela Marvel, ele avistou uma nave espacial que trazia a bordo os seres conhecidos como Homens de Saturno. Ao fugir deles, entra na caverna e encontra o martelo mágico. Como curiosidade, os fãs observaram que os alienígenas tinham a mesma aparência de personagens de uma história anterior de Jack Kirby, na fase pré-Marvel. A trama tinha a ver com as misteriosas estátuas da Ilha de Páscoa, e os perfis dos alienígenas são bem semelhantes aos das cabeças dos monumentos (moais) erigidos pelos lendários nativos. Ao bater o cajado contra o chão, ele transformou-se no Poderoso Thor e em sua mão estava o fiel martelo mágico Mjolnir, que só podia ser levantado por Thor ou alguém de igual nobreza de alma. Aos poucos, suas memórias retornaram, e quando encontrou Odin toda a verdade lhe foi revelada.

Assim, Midgard (a Terra) ganhou mais um poderoso defensor, pois a compaixão de Thor com os mortais e a ligação mística com sua mãe fez com que ele preferisse, por várias vezes, continuar em Midgard à retornar definitivamente à Asgard, mesmo recebendo punições de Odin (tais como a vez em que foi privado de metade de seus poderes).

Thor Odinson, na época em que estava "transmutado" em Don Blake, era apaixonado pela sua enfermeira, Jane Foster, que todavia só estava interessada no deus nórdico. Para aproximar seu personagem da mitologia, Lee/Kirby fizeram com que Thor a levasse para Asgard, para se casar com ela, mas Odin mostrou que a garota não estava preparada para viver com os deuses. Thor acabou se convencendo disso e deixou Jane de lado, passando a namorar a deusa Sif. A partir daí, formou-se um triângulo amoroso envolvendo o casal e o melhor amigo de Thor, o valente deus Balder. As constantes ausências de Thor prejudicaram o relacionamento com Sif, fazendo com que a deusa se tornasse uma personagem secundária.

Atuando como ativo herói na Terra, Thor Odinson foi um dos fundadores da equipe dos Vingadores ao lado do Homem de Ferro, Homem-Formiga, Vespa e Hulk. Permanecendo na equipe por muitos anos, Thor se envolveu em inúmeras batalhas para defender os seres humanos, sendo mundialmente reconhecido como um herói de grande valor.

Na sua última saga, o Ragnarok é finalmente desencadeado por Loki e demais inimigos de Asgard.

Todos os deuses morrem com exceção do próprio Loki (decapitado) e de Thor, possuidor de todos os poderes de Odin. Thor descobre que são apenas marionetes de seres ainda mais poderosos que eles próprios, "Aqueles que vivem nas sombras", que alimentam-se do ciclo contínuo de morte e renascimento dos deuses nórdicos.

Determinado a não permitir que isso continue, Thor rompe o padrão de morte e renascimento causando a morte definitiva dos orgulhosos deuses nórdicos.

Posteriormente seu martelo reaparece no oeste americano, sendo encontrado pelo governo, Doutor Destino e pelo Quarteto Fantástico.