1945年，二战尾声的日本笼罩在战败的阴霾中。神风特攻队飞行员Koichi Shikishima驾驶着故障战机降落在小笠原群岛的维修基地，机械师Tachibana锐利的目光仿佛看穿了他临阵脱逃的真相。当夜幕降临，大地突然震颤——传说中的哥斯拉正踏着毁灭的脚步逼近。在怪兽的利齿与火焰中，Koichi成了少数幸存者之一，却背负着比死亡更沉重的幸存者愧疚。
回到满目疮痍的东京，Koichi在废墟中与带着婴儿的Noriko相遇。这个被取名为Akiko的战争孤儿，让两个破碎的灵魂组成了临时家庭。两年后，当他们在临时板房里听着Akiko的笑声时，广播里突然传来令所有人血液凝固的消息——哥斯拉复活了。这次，因美国核试验而变异强化的怪兽，正携带着能将城市汽化的原子吐息登陆东京湾。
在政府束手无策之际，Koichi与科学家Doc制定了一个疯狂计划：用液氮罐将哥斯拉拖入深海，利用水压粉碎其内脏。当这个敢死队驾驶着改装渔船出海时，Noriko工作的银座车站已沦为火海。Koichi眼睁睁看着原子吐息的蓝光吞没了Noriko的身影，却只来得及抓住她飘落的围巾。
复仇的怒火让Koichi做出了更极端的决定——他将驾驶装满炸药的战斗机直接撞向哥斯拉的口腔。在最终决战中，液氮陷阱与气球升空计划接连失败，当哥斯拉即将释放毁灭性的吐息时，Koichi的战机如银色箭矢般刺入怪兽咽喉。随着惊天动地的爆炸，哥斯拉的头颅化作血雨，而Koichi在千钧一发之际弹射出舱。
故事的尾声充满戏剧性：医院病床上，Noriko颈部的诡异血管暗示着辐射感染；而在深海某处，一块蠕动的血肉正以肉眼可见的速度再生。这场人类与泰坦的战争，或许才刚刚开始......
幕后真相：本片巧妙重构了1954年初代《哥斯拉》的核恐惧主题，将二战创伤与冷战时期间谍活动交织。哥斯拉表皮设计的凹凸质感实际参考了广岛原爆幸存者的疤痕组织，其原子吐息的蓝色光效则源自核爆瞬间的切伦科夫辐射。