接續前作哥吉拉大戰機械哥吉拉的故事，一年前與哥吉拉(Godzilla)的決戰，機龍(Mechagodzilla)受損程度37%，失去了右腕及終極武器-絕對零度炮。維修組員中條義人在八王子基地負責修復機龍的工作。某日中條在他叔叔信一的別墅渡假時，嬰兒島的小美人精靈竟然出現在他們眼前，小美人給他們一個忠告: 人類用哥吉拉骸骨製造出機龍是個嚴重的錯誤，如果出動機龍，摩斯拉就會變成人類的敵人。於是信一設法說服老友也是身為總理大臣的五十嵐，希望能中止機龍的計劃。但就在此時，太平洋又出現哥吉拉的影蹤......