1999年，一艘神秘货船在馆山市外悄然卸载了一件不为人知的货物。几天后，哥斯拉突然现身，迅速摧毁了这座宁静的小城。面对哥斯拉的突袭，日本特生自卫队展开了激烈的反击，然而在一场激烈的战斗中，特生队员家城茜因误伤战友叶山二尉而承受着沉重的心理负担。为了弥补过失，她被调入资料科工作。与此同时，日本政府组建了一支精英团队，由科学家汤原德光领衔，他们以从馆山挖掘出的初代哥斯拉骨骼为蓝本，耗时四年研发出了名为3式机龙的机械怪兽。随着首相柘植真智子的离职，科学技术厅长官五十岚隼人接任首相之位，并批准了对机龙进行测试。然而，在一场模拟对抗中，机龙因受到哥斯拉叫声的影响而失控，造成了严重的城市破坏。这不仅加重了机龙的改造需求，也让人们对于再次出动机龙产生了极大的担忧。正当局势似乎陷入了僵局之时，哥斯拉再度出现在东京湾，并将品川变成了火海。为了应对这一危机，五十岚最终决定让改良后的3式机龙出战。面对这场生死较量，茜也做好了牺牲的准备。在一片紧张与悬念中，机龙终于迎来了它的首次实战考验……
