Etter hendelsene i Godzilla vs. Mechagodzilla, leter Interpol-agenter, ledet av inspektør Kusaka, etter Mechagodzilla på bunnen av Okinawa-havet. Ved å bruke ubåten Akatsuki håper de å samle informasjon, men ubåten blir plutselig angrepet av en gigantisk dinosaur som heter Titanosaurus. Interpol begynner å etterforske hendelsen videre. Ved hjelp av marinbiolog Akira Ichinose sporer de opp Titanosaurus til en tilbaketrukket, sprø forsker ved navn Shinzô Mafune, som ønsker å ødelegge hele menneskeheten.