Ce film raconte les efforts héroïques de l'agence crypto-zoologique Monarch dont les membres doivent combattre une série de monstres titanesques, notamment le puissant Godzilla. Celui-ci entre en conflit avec Mothra, Rodan et son ennemi juré : le roi Ghidorah à trois têtes. Ces anciennes super-espèces qu'on croyait mythiques sont de retour et elles cherchent à dominer le monde, mettant ainsi le sort de l'humanité en péril.