Alors qu'ils survolent les mers pour repérer des bancs de poissons, les jeunes pilotes Tsukioka et Kobayashi rencontrent Godzilla et un autre monstre en train de se livrer une bataille féroce. Les deux créatures disparaissent dans l'océan, mais refont bientôt surface près d'Osaka, qui sera dès lors le cadre d'un combat à mort entre les deux monstres et les hommes.

Des catastrophes inexplicables s'abattent sur la Terre, plongeant les humains dans le chaos. Mais des événements se produisent aussi dans l'espace, notamment sur la station spaciale japonaise qui est détruite suite à une attaque par des extra-terrestres ! Les astronautes envoient deux navettes sur la Lune, d'où semble venir les attaques... Ils découvrent alors une base alien au coeur d'un volcan éteint et un combat débute entre les deux espèces, alors qu'au même moment des soucoupes volantes partent en direction de la Terre.