數年前，人類通過超級戰艦"轟天號"在南極擊潰并封印了哥吉拉，但地球防衛部隨即面臨其他怪獸對都市的威脅。艦長道格拉斯·戈登上校領導的防衛部隊中，擁有特殊能力的"超人類"尾崎真一少尉因攜帶M染色體成為對抗怪獸的主力。當機械生物復合體蓋剛被挖掘出土后，嬰兒島小美人發出警告：這標志著人類危機的開始。蓋剛復活的同時，全球怪獸同步襲擊地球防衛部，在神秘外星勢力"X星人"操控下，這些生物被證實是侵略者精心準備的生化武器。X星人以虛假的星球撞擊危機為借口，企圖通過奴役人類建立統治秩序。在轟天號成為最后抵抗力量時，道格拉斯提出釋放南極封印的哥吉拉作為終極對抗手段。通過尾崎真一與轟天號團隊協作，地球原生怪獸力量最終被喚醒，在決戰中擊潰X星人艦隊并驅逐所有入侵者，重新確立了地球生物鏈的平衡秩序。