Quando King Ghidorah attacca improvvisamente Osaka, l'esercito schiera il Super X II per localizzare Godzilla e usa un trasmettitore per controllare il dinosauro mutante. Godzilla viene condotto a Osaka, dove combatte e uccide King Ghidorah. Subito dopo, il corpo di Ghidorah scompare e compare un'astronave aliena. Gli invasori rivelano che stavano controllando Ghidorah e chiedono che la razza umana si arrenda. Nel frattempo, un altro Godzilla appare sul Mt. Fuji, e il Super X II attira lì il vero Godzilla per combatterlo. Godzilla affronta il nuovo Godzilla, che si rivela essere Mechagodzilla con una pelle artificiale. Durante lo scontro di Godzilla con il robot, gli alieni rapiscono Dottor Shiragami e lo portano al Lake Ashino. Godzilla va lì per salvare il professore, e viene affrontato da Biollante, la sua clone vegetale. Dopo aver sconfitto Biollante, il Super X II salva Shiragami, si rivela che il dottore aveva recuperato campioni di DNA di Godzilla e King Ghidorah e li aveva sperimentati su di loro per creare un siero che potenzia le caratteristiche fisiche di qualsiasi essere. Tuttavia, gli alieni invasero il suo laboratorio e rubarono i campioni, usandoli per creare Biollante.
Dottor Shiragami inietta una parte del siero in Godzilla, rendendolo più forte. Gli alieni scatenano Battra a Yokohama, e Battra depone un uovo che minaccia di schiudersi. Godzilla si dirige a Yokohama, uccide Battra e distrugge l'uovo prima che possa schiudersi. King Ghidorah ritorna presto come Mecha-King Ghidorah, essendo stato resuscitato dagli alieni, e inizia ad attaccare Yokohama. Gli alieni rivelano di aver nascosto diverse capsule in giro per la città che contengono il siero di Shiragami. Se Godzilla riuscirà a trovarle tutte prima che Mecha-King Ghidorah distrugga il cinquanta percento della città, si muterà in una forma più potente. Ci riesce e affronta Mecha-King Ghidorah. Il mostro cyborg è facilmente superato dal nuovo potere di Godzilla e viene distrutto. Tuttavia la battaglia è tutt'altro che finita. Gli alieni si recano in Cina, dove risvegliano una creatura antica chiamata Bagan e lo iniettano con un campione del siero, rendendolo altrettanto potente quanto Godzilla. I due titani combattono tra le rovine di Yokohama, e Bagan si dimostra più impegnativo di tutti gli altri mostri affrontati. Alla fine, Godzilla sconfigge Bagan, e gli alieni si ritirano, ma non prima di promettere vendetta. Il siero alla fine perde efficacia, e Godzilla torna alla sua forma originale. Il Super X II disattiva il trasmettitore, liberando Godzilla dal loro controllo, e il dinosauro mutante ritorna all'oceano con l'umanità in debito verso di lui per il suo aiuto.