ภายหลังจากการทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ที่ฮิโรชิม่า และนางาซากิ เมื่อปี ค.ศ. 1945 การทดลองและใช้ระเบิดนิวเคลียร์ของชาติมหาอำนาจก็ยังคงมีอยู่ต่อไปเรื่อย ๆ ในปี ค.ศ. 1954 รัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้รับรายงานถึงสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ที่อาศัยอยู่ใต้ท้องมหาสมุทร จึงตัดสินใจทำลายมันด้วยระเบิดนิวเคลียร์แต่ปกปิดข่าวของมัน ให้กลายเป็นเพียงแค่ว่าเป็นการทดลองระเบิด
ในปี ค.ศ. 1999 ที่ญี่ปุ่น ดร.โจ โบรดี้ ได้ใช้ชีวิตครอบครัวอยู่ที่นั่น โจ และแซนดร้า ภรรยา เป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์ วันหนึ่งเมื่อเกิดเหตุสารกัมมันตภาพรังสีในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รั่วไหลจากเหตุแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ โจต้องสูญเสียภรรยาไปในเหตุคราวนั้น ซึ่งเขาเชื่อว่า มันไม่ใช่แผ่นดินไหวธรรมดา แต่มีอะไรบางอย่างเคลื่อนไหวอยู่ใต้ดินโดยใช้การส่งเสียงแบบเอคโค่โลเคชั่น และในปีเดียวกัน ดร.เซริซาว่า นักวิทยาศาสตร์หัวหน้าโครงการนิวเคลียร์ลับของญี่ปุ่น ได้รับรายงานเรื่องการขุดพบฟอสซิลของสิ่งมีชีวิตโบราณขนาดใหญ่ในฟิลิปปินส์ เมื่อเขาได้ไปสำรวจก็พบสารกัมมันตภาพรังสีจำนวนมากเช่นเดียวกับที่พบในญี่ปุ่น
15 ปีผ่านไป ฟอร์ด นาวิกโยธินสหรัฐ ลูกชายเพียงคนเดียวของ โจ ที่รอดชีวิตมาจากเหตุคราวนั้น ได้รับโทรศัพท์แจ้งว่า โจ ถูกจับที่ญี่ปุ่นเนื่องจากพยายามบุกเข้าไปในพื้นที่ ๆ เกิดเหตุ ซึ่งปัจจุบันทางรัฐบาลญี่ปุ่นได้ปิดเป็นเมืองร้างไว้ 15 ปีที่ผ่านมา โจยังคงหมกมุ่นและค้นคว้าเกี่ยวกับเหตุการณ์ครั้งนั้นราวกับเป็นคนสติเสีย ในที่สุดทั้งโจและฟอร์ดก็ได้พบกับความจริง เมื่อได้เข้าไปในโครงการลับของรัฐบาล ที่พยายามปลุกไข่ของ มูโต สัตว์ประหลาดยักษ์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่กินพลังงานนิวเคลียร์เป็นอาหาร เมื่อมูโตฟักเป็นตัว โจได้เสียชีวิตลง แต่มูโตไม่ได้มีเพียงตัวเดียว แต่ยังมีอีกตัวหนึ่งที่เป็นตัวเมีย และทั้งคู่ก็ส่งเสียงร้องหากัน โดยมี โกจิร่า หรือ ก็อตซิลลา สัตว์ประหลาดยักษ์ตัวเดียวกันกับที่รัฐบาลสหรัฐได้ยิงระเบิดนิวเคลียร์ใส่เมื่อปี ค.ศ. 1954 ดร.เซริซาว่า เชื่อว่ามันออกตามหาและล่ามูโตทั้งคู่ เพื่อควบคุมสมดุลของธรรมชาติ
