原本风平浪静的东京湾，突然有大量水蒸气喷涌而出，与此同时位于东京湾海面下方的海底隧道发生坍塌事故。为了查明一系列异常现象和重大事故的原因，政府方面迅速召开紧急会议。通过网络上的一些现场视频，内阁官房副长官矢口兰堂（长谷川博己饰）推断海底可能藏着某种未知生物，然而他的观点遭到其他官员的嘲讽。可是未过多久，一个巨大的怪物便现身近海，并从大田区爬行登陆。由于事发突然，政府方面乱作一团，完全没有拿出应对办法。而怪物一边破坏城区一边朝着市中心一路北上。在此过程中，它仿佛进化一般，开始用后面的两条腿直立行走。自卫队虽然出动武装直升机拦截，但因担心误伤逃难的百姓而中止攻击。奇怪的是，怪物也停止前进，折返大海。为了应对接下来的袭击，矢口牵头成立“巨大不明生物灾害对策本部”。通过研究发现，怪物似乎是受到放射性污染而诞生出来的，它体内拥有类似核反应堆的器官构造，加上奇异的染色体，最终将使它持续进化并形成“完全生命体”。从美国方面得知，当年曾有一位日本科学家预测了怪物的出现，并为之起名“哥斯拉”。时间飞速流逝，不久后体型是之前两倍的哥斯拉再度从相模湾的镰仓市登陆。为了阻止东京沦陷，自卫队倾巢出动，甚至连美军也加入进来。人类的炮火总算伤到了哥斯拉，可是怪物发射出的光线也使城市化作焦土。最终的决战即将到来，这是人类和自身的抗争。
