自从魔斯拉、翼龙拉顿、三头龙基多拉和哥斯拉混战结束后，帝王组织已经在骷髅岛建立了观察区，大部分资料也向公众开放；此时的金刚也已经长大。一家高科技公司APEX利用资料，尝试一项大胆的任务，意图消灭哥斯拉，但这一任务风险和危机共存。然而，哥斯拉感应到了APEX的机械巨兽，开始向人类发动攻击；APEX见状决定利用金刚探寻地心世界以获得更多能源。一心只想回到真正的家园的金刚与他的保护者们踏上了一次艰难的旅程。与他们一道前行的还有一个年轻的孤儿女孩——吉雅，这个女孩与金刚之间存在着一种独特而强大的紧密联系；但意想不到的是，他们在前行的航道上与愤怒的哥斯拉狭路相逢，深藏在地心深处的奥秘也由此揭开……

东京湾水隧轰然巨响、大水灌入，突发原因不明的崩塌事件。首相官邸召集阁僚开紧急会议，大多认为“原因是地震、海底火山”，看过网络目击影片的内阁官房副长官矢口兰堂（长谷川博己）指出海中可能栖息巨大生物，内阁总理大臣辅佐官赤坂秀树（竹野内丰）及周围的人对矢口意见皆付之一笑。其后，在海上巨大不明生物现身，惊慌失措的政府相关人员收集情报追踪之际，巨大生物登陆镰仓沿路破坏建物前进，日本政府因应设置紧急对策本部下达防卫出动命令，美国国务院则派遣总统特使加代子·安·派特森（石原聪美）关切，面临未曾有的威胁，不仅日本、世界也注视其动向。自卫队与称作“哥斯拉”的巨大生物在川崎市展开大决战，究竟人类是否抵御得了这远远超出所知的“完全生物”。