1999年，某个东西被卡车运出了馆山市。几天后，哥斯拉登陆了馆山，特生自卫队出动与之展开了苦战。在战斗中，自卫队员家城茜（釈由美子 饰）意外害死了战友叶山二尉（森末慎二 饰），自己却侥幸活了下来，并被派去了资料科。
另一方面，日本政府在柘植真智子首相（水野久美 饰）的指挥下，召集了汤原德光（宅麻伸 饰）等科学家开始研究对付哥斯拉的G兵器。他们以在馆山冲挖掘出来的初代哥斯拉骨骼为基础，用了四年制成了机械哥斯拉——3式机龙。柘植首相辞职，由科学技术厅长官五十岚隼人（中尾彬 饰）就任新首相。同时，茜被派去了机龙队，担任机龙的操作员。
就在准备机龙测试机动时，哥斯拉又在东京湾出现了。机龙赶赴现场与哥斯拉对战，却因哥斯拉的吼声唤醒了体内的野兽灵魂，突然暴走，在城市中造成了大破坏。
为了改良机龙，汤原改变了机龙DNA计算机的碱构造，使机龙不会再受哥斯拉叫声的干扰。但由于对再次暴走的担忧，五十岚迟迟不允许出动机龙。
哥斯拉再度出现在东京湾，一路无视特生自卫队的攻击来到了品川，令城市变成了一片火海。面对如此情景，五十岚终于同意让机龙出动。
为了打败哥斯拉，机龙被送到了品川。茜也抱着必死的觉悟。机龙和茜的战斗就这样开始了。
莉娅·迈伦,安妮·达尔·托普,西娅·索菲·洛赫·内斯,弗洛·法格利,伊萨克·卡尔姆罗斯,马尔特·戈丁格,拉夫·卡尔松,伊萨克·阿斯伯格,阿尔宾·维登布拉德,奥克萨娜·塞尔卡西娜,卡翠娜·赫尔曼,亚当·隆格伦,威利·拉姆内克·佩特里,塞西莉亚·福斯,基雷·海勒姆,阿格涅什卡·祖勒夫斯卡,斯塔凡·科尔哈马尔,菲利普·伦科夫斯基
任宇,杜乔,海子,欧倩如
布兰登·奥雷,斯蒂芬妮·伯兰,Lindsay Sullivan,Lauren Joseph,Daniel Barnett,克里斯蒂娜·维瑟,John B Swart,亚历克斯·安洛斯,Angie Teodora Dick,Ryan-Wayde Hannival,Zane Westermeyer,Keisha Shadè Akinyemi
尼古拉斯·凯奇,钱德勒·坎特布瑞,萝丝·拜恩,Lara Robinson,D.G. Maloney
保罗·路德,伊万杰琳·莉莉,迈克尔·道格拉斯,米歇尔·菲佛,乔纳森·梅杰斯,凯瑟琳·纽顿,比尔·默瑞,凯蒂·M·奥布莱恩,威廉·杰克森·哈珀,詹姆斯·卡特勒,大卫·达斯马齐连,兰道尔·朴,马克·温曼,罗斯·穆兰,汤姆·克拉克,格雷厄姆·福克斯,布拉姆德奥·香农·拉玛那,拉塞尔·巴洛格,莱昂纳多·塔伊沃,帕特里夏·贝尔彻,马克·埃弗雷特,鲁本·拉巴萨,尼尔·汉博格,塞拉·卡托,玛丽埃尔·斯科特,戴·扬,埃伦·海兹,罗杰·克莱格·史密斯,汤姆·夏普林,戴维·贝尔图奇,恬伊·基,寇瑞·斯托尔,迈克·伍德
克里斯托弗·加吉,伊丽莎白·霍尔姆,Matt Lagan,Paul Anderson,Debbie Gibson,菲奥娜·哈丁汉姆,汉娜·莱维恩,Emma Rose Maloney,Steve Hanks,Simon Barbaro,Marshall Dunn,Colin Flynn,David Salsa,Robert Sisko,Alain Ligonde
