一个周身闪耀着红光的哥斯拉在香港登陆，将港岛和九龙的繁华商业区大肆破坏后离去。此后，东京海底隧道频繁出事，原因是隧道机械主轴不断溶化。原来，哥斯拉身上的冷却系统遭到破坏，致使它体内的核子分裂迅速活性化，它变成了一座会行走的核子厂。与此同时，东京水族馆发生了神秘事件——馆内的鱼离奇死亡。经研究发现，凶手是一种生活在两亿多年前地层中的生物——狄斯亚。在临海副都心，自卫队出动冷冻战车，迎战狄斯亚和哥斯拉。此时，哥斯拉的体温最终飙升至一千二百度，一场可能导致全人类灭亡的核爆一触即发……