Bir denizaltı ekibi, suyun altındaki laboratuvarlarında çalışmaktadır. Ancak denizaltında çalışmalarına devam ederken dünya üzerinde büyük bir deprem olur. Bu depremin sonucunda ise binlerce km denizin altında bulunan ekip yaşam mücadelesi vermek zorunda kalacak, karşılarına ummadıkları zorluklar çıkacaktır.
1999'da Japonya’da ki Janjira nükleer santrali, gözetmen Joe Brody'nin meslektaşı ve eşi Sandra da dahil olmak üzere çoğu personeli ile gizemli bir şekilde yıkılır. Yıllardır olayın neden olduğunu saplantılı bir biçimde araştıran Joe, ABD Deniz Kuvvetlerinde görevli olan oğlu Ford’u kendisine yardım etmesi için Japonya’ya çağırır. Babasının yanına giden Ford babası ile birlikte enkazın temelindeki felaketin gizli nedenini keşfeder. Bu keşif onların insanlık için korkunç bir tehdidin yeniden uyanmasına tanık olmalarını sağlar. Modern dünyanın ilk kez karşılaştığı bu kadim yaratıklardan bir tanesi belki de insanlığın kurtuluşu olacaktır.
A mysterious extraterrestrial being resembling Godzilla rapidly approaches Earth. The monster, dubbed SpaceGodzilla, lands to challenge the King of the Monsters.
Astronauts Glenn and Fuji investigate Planet X and encounter mysterious aliens known as the Xiliens, who ask Earth's people to help save their world from "Monster Zero". In exchange for borrowing Godzilla and Rodan, the Xiliens offer a cure for cancer. As Glenn investigates, he develops a romance with Miss Namikawa and uncovers the Xilien's true intentions.
Denizden Kaiju adı verilen yaratıklar yükselmeye başlayınca, milyonlarca insanın canına mal olacak ve insan kaynaklarını tüketen bir savaş başlar. Bu devasa Kaijular ile savaşabilmek için özel bir silah üretilir. Jaeger adı verilen büyük robotlar akılları nöral bir köprüde kitlenmiş iki pilot tarafından beyin gücüyle yönetilir. Ama Jaegerlar bile acımasız Kaijuların yanında savunmasız kalırlar. Yenilmenin eşiğindeki insanoğlunun son çaresi eski pilot (Charlie Hunnam) ve deneyimsiz stajyer (Rinko Kikuchi)'dir. Birlikte, kıyamete karşı insanlığın son umudu olacaklardır.
In an alternate timeline the original Godzilla is never defeated and repeatedly reemerges to feed on Japan's energy sources. A new inter-dimensional weapon called the Dimension Tide is created with the intent of eliminating Godzilla. However, the new weapon might also serve as a gateway to something far more sinister.