Un monstruo marino prehistórico, que ha permanecido décadas aletargado después de que la humanidad tratara de destruirlo, se enfrenta a malvadas criaturas que, animadas por la arrogancia científica del hombre, amenazan la vida de la raza humana.

El prólogo de la película reconoce los eventos de Godzilla (película de 1954) (utilizando al monstruo Godzilla de 1954 en lugar de un sucesor de Godzilla), al mismo tiempo que inventa su propia línea de tiempo. Explica que el Destructor de Oxígeno nunca fue utilizado aquí y que la capital de Japón se trasladó de Tokio a Osaka. La película tiene lugar en un universo alternativo con tecnología avanzada, explicando que en 1966, Godzilla ataca la primera planta nuclear japonesa en Tokai, Ibaraki, prefectura de Ibaraki. Después de esto, los G-Graspers, una sección de las Fuerzas de Autodefensa Japonesas, se dedicaron a luchar contra Godzilla. En 1996, la energía de plasma limpia reemplazó a la energía nuclear, pero esto no impidió que Godzilla atacara. La energía de plasma también está prohibida, debido a que Godzilla atacó la energía de fusión de plasma original.

En Tokio, una asesina despiadada ha sido envenenada antes de su última misión. Ahora tiene menos de 24 horas para descubrir quién lo hizo y cobrar venganza.

En 2004, Mechagodzilla está siendo sometido a modificaciones de reparación después de su batalla con Godzilla un año antes. El Primer Ministro Hayato Igarashi acepta la elección del científico principal Yoshito Chujo de reemplazar el Cañón Cero Absoluto por un poderoso Tri-Maser.