哥斯拉在香港登陆,全身闪红光的它摧毁了港岛和九龙的繁荣商业区后离开。随后,东京海底隧道因机械主轴融化频繁发生事故,哥斯拉的冷却系统损坏导致其体内核子分裂迅速活性化,成为一座可以步行的核子工厂。与此同时,东京水族馆发生离奇事件,馆内鱼类被莫名杀害,经研究发现是生活在二亿年前的地层生物狄斯亚所为。在临海副都心,自卫队派出冷冻战车迎战这两个未知生物——狄斯亚和哥斯拉。随着哥斯拉体温升至1200度,一场可能引发全人类灭亡的核爆危机迫在眉睫。最终,经过激烈的战斗,哥斯拉与狄斯亚的对抗达到了高潮,人类能否阻止这场灾难成为故事的关键。