Une éruption volcanique très violente réveille un habitant des fonds marin tout aussi violent sinon plus : Godzilla . Trois mois plus tard le navire Yahata maru 5 est pris dans une violente tempête , c'est alors que les marins épouvantés aperçoivent Godzilla qui pour une fois ne détruit pas le bateau . Par contre des parasites du monstres gonflés par les radiations se retrouvent sur le bateau et tuent tout les marins sauf un qui s'était enfermé dans une armoire . Le jour suivant Goro Maki un reporter qui navigue tranquillement avec son bateau rencontre l'épave du Yahata Maru 5 et s'introduit à bord . Il découvre alors les cadavres des marins qui semblent avoir été dévorés vivant , un des parasites géant l'attaque et manque de le dévorer à son tour mais par chance il est sauvé in extremis par le seul survivant de l'équipage qui harponne la bête avant de s'évanouir . Goro transporte alors Okamura évanoui sur son bateau pour le mettre à l'abri et le conduire à l'hôpital .Okamura lui raconte alors toute l'histoire et les événements horribles qui se sont produits à bord . Goro contacte alors le professeur Hayashida pour qu'il vienne écouter le récit d'Okamura . Contre toute attente le professeur croit entièrement au récit d'Okamura car trente ans plus tôt il avait vu le premier Godzilla et la description d'Okamura concorde . Pendant ce temps là sous la mer , un sous marin nucléaire russe détecte un objet de grande taille se dirigeant droit sur lui . Malgré les manoeuvres d'évitement et les tirs de torpilles , l'objet qui n'est autre que Godzilla entre en collision avec le sous-marin et absorbe la radioactivité .

Le professeur Hayashida se rend au cabinet du premier ministre pour le prévenir du danger qui guète le Japon . Afin d'éviter un mouvement de panique le premier ministre décide de cacher l'information au public et de censurer l'article de Goro Maki . Goro le prend assez mal mais doit se résigner à obéir , ses chefs l'envoient interviewer le professeur Hayashida afin de s'assurer l'exclusivité sur l'affaire . Le professeur Hayashida lui montre alors une photo de Godzilla prise trente ans plus tôt et Goro prend pleinement conscience du danger qui menace le Japon et reste abasourdi .  Le professeur lui explique qu'il étudie Godzilla depuis trente ans et qu'il ne le voit pas comme un ennemi de l'humanité mais comme un animal obéissant à son instinct . Après la discussion L'assistante du professeur apporte du café aux deux homme et Goro lui trouve un air familier avant de sortir la photo qu'il avait trouvé dans la poche d'Okamura . Le professeur explique que son assistante est en fait la soeur d'Okamura le seul survivant de l'équipage et qu'elle le croit mort . Goro lui avoue que son frère est vivant et lui indique dans quel hôpital il est soigné . Ceci est en partie un stratagème pour pouvoir prendre photos pour illustrer son article . Pendant ce temps à la centrale nucléaire d'Ihama un bruit sourd se fait entendre et les employés sont terrifiés en voyant Godzilla apparaître . Les protagonistes sont informés de la situation et se rendent sur les lieux pour voir Godzilla se nourrir de la radioactivité du réacteur . Godzilla cause quelques dégâts à la centrale avant de s'immobiliser quand un vol d'oiseau marin passe au dessus de lui . Il est alors étrangement apaisé et se met à suivre le vol d'oiseaux vers la mer en abandonnant la centrale . Le secret ne peut plus être gardé longtemps et le retour de Godzilla fait les gros titres des journaux . Pendant ce temps au cabinet du premier ministre , son secrétaire l'informe que les USA et l'URSS veulent utiliser des armes atomiques sur le sol japonnais pour essayer de tuer  Godzilla .

Le conseil de guerre se réuni et on décide de la stratégie à adopter . Pour lutter contre Godzilla l'armée va utiliser la dernière arme qu'elle a mis au point en secret: le Super X , une sorte de tank volant capable de résister au rayon radioactif de Godzilla . Pendant ce temps Goro qui est perplexe quant au comportement étrange de Godzilla à la centrale d'Ihama , décide de développer tout les clichés qu'il a pris du monstre et de les étudier . Il découvre alors que Godzilla semble avoir une empathie naturelle avec les oiseaux marins . Pendant ce temps le premier ministre japonnais convoque les ambassadeurs des USA et d'URSS pour bien leur faire comprendre qu'il est hors de question d'utiliser l'arme atomique sur le sol japonnais . Godzilla quant à lui apparaît dans la baie de Tokyo et est accueilli par les militaires qui tentent de le stopper sans succès . Manque de bol il atteint aussi un cargo russe qui abritait le panneau de commandes de lancement d'une ogive nucléaire se trouvant en orbite et qui devait être utilisée par les russes pour détruire Godzilla . Godzilla poursuit tranquillement son chemin en balayant les tanks envoyés le stopper avant de se diriger au centre-ville où il détruit tout ce qu'il trouve . Goro se rend au laboratoire du professeur Hayashida pour lui faire part de sa découverte concernant les oiseaux migrateurs . Le professeur comprend alors que Godzilla suit les sons à haute fréquence qu'il croit le mener à une source de nourriture , comme se fut le cas pour le sous marin russe et à la centrale . Le professeur Hatashima pense alors à une nouvelle stratégie d'attaque contre Godzilla : utiliser les sons à haute fréquence pour le leurrer et le guider , il ne reste plus qu'à trouver le lieu adéquat où attirer le monstre .

Dans le laboratoire d'Hayashida l'enregistrement de la bande à haute fréquence se fait dans l'inquiétude , Godzilla approchant de l'immeuble tandis que les militaires lui tirent dessus . Le Super X entre alors en jeu et bombarde l'intérieur de la gueule de Godzilla avec des missiles au cadmium , substance stoppant les réactions nucléaires .Le chargement de missiles au cadmium sur le Super X vient juste d'être terminé quand le premier ministre est alerté qu'un missile nucléaire russe a été lancé accidentellement et qu'il touchera Tokyo dans une demi heure . Le premier ministre passe un accord avec le président des USA pour qu'ils envoient un missile d'interception sur l'ogive nucléaire russe . Pendant ce temps au laboratoire du professeur Hayashida on se prépare à mettre le plan basé sur les hautes fréquences en action . Hayashida contact le professeur Minami un éminent géologiste afin d'installer l'émetteur à haute fréquence dans le cratère d'un volcan qui entrera artificiellement en éruption pour engloutir Godzilla . Le premier ministre préfère faire intervenir d'abord le Super X et de garder le plan d'Hayashida en réserve en cas d'échec . Les missiles au cadmium font effet et Godzilla s'écroule contre un immeuble apparemment mort .

Le missile américain parvient à intercepter l'ogive nucléaire russe avant qu'elle n'atteigne le sol de Tokyo mais cela provoque une tempête magnétique qui dérègle tout les appareils électroniques y compris ceux du Super X . Le professeur Hayashida utilise un générateur de secours pour poursuivre la mise au point de la bande sonore à haute fréquence . Godzilla quand à lui absorbe les radiations nucléaires émises lors de l'explosion du missile et se relève en pleine forme . Le Super X attaque à nouveau Godzilla mais il ne dispose que d'armes conventionnelles , son stock de missiles au cadmium étant épuisés . Godzilla utilise son rayon  et ne faut qu'une bouchée du Super X . Pendant ce temps dans un immeuble proche , la bande sonore est terminée , le professeur Hayashida , Goro et Naoko attendent  qu'un hélicoptère vienne les chercher sur le toit , mais les dégâts causés par Godzilla ont causé la fermeture automatique des portes . Goro tente de briser la serrure de la porte avec des outils mais échoue , Godzilla passant à proximité , les fenêtres explosent causant un appel d'air emportant la mallette renfermant la bande sonore . Goro la rattrape in extremis et se retrouve suspendu à la corniche d'un balcon . Goro lâche prise mais est heureusement sauvé par Okumura qui arrive avec l'hélicoptère venu les chercher  . Goro sauvé il est reconduit vers le toit , le professeur Hayashida embarque alors dans l'hélicoptère afin de se rendre sur l'île d'Oshima et de mettre son plan à exécution . Goro et Naoko se retrouvent seuls dans l'immeuble détruit et s'en échappent en utilisant un tuyau anti-incendie pour descendre les portions d'escalier détruites .

Godzilla poursuit la destruction de la ville tandis que Goro et Naoko essaient tant bien que mal de fuir l'endroit . Alors que Godzilla est sur le point de les écraser il s'arrête d'un coup semblant entendre quelque chose . Le plan du Professeur Hayashima fonctionne et Godzilla se dirige vers le Mont Mihara attiré par les ondes à hautes fréquences émises par la bande. Godzilla arrive enfin au Mont Mihara et se dirige vers le cratère guidé par la bande sonore . On active alors les charges explosives placées un peu partout dans le cratère pour déclencher une éruption artificielle qui engloutie le monstre dans les torrents de magma . L'humanité va pouvoir dormir à nouveau sur ses deux oreilles , mais pour combien de temps ?