Les habitants de la cité engloutie de Mu, disparue voilà 12000 ans, ont décidé d'investir la surface de la Terre. Ils font enlever la fille du Professeur Shinguji qui avait construit à la fin de la deuxième guerre mondiale, un sous-marin capable d'atteindre les fantastiques profondeurs de leur monde. Un terrible combat pour sauver la race humaine commence à la surface du globe quand les habitants de Mu lancent une fulgurante attaque et sous les eaux, où un gigantesque serpent de mer protège l'entrée de leur royaume...
D'étranges visiteurs puissants et soi-disant pacifiques, les Mysterians, récemment débarqués sur la Terre, demandent au gouvernement de leur fournir quelques jolies jeunes femmes afin de perpétuer leur race en voie d'extinction.
Le 29 septembre 1979, l'Agence d'exploration interstellaire lance une fusée japonaise, le JX-1 Hawk, dans l'espace lors d'un voyage de neuf mois pour étudier sur la planète Saturne. Une fois cette sortie terminée, l'équipage se voit confier une nouvelle mission spatiale après que les scientifiques ont découvert une étoile, nommée « Gorath » l'Union astronomique internationale, dont le mouvement devient incohérent. En analysant la trajectoire de Gorath à travers le système solaire, l'équipage du JX-1 Hawk découvre qu'elle est certes plus petite que la Terre, mais 6 000 fois plus dense. Il parvient à transmettre ses données vers la Terre avant qu'un énorme puits gravitationnel ne se forme et l'absorbe avec le vaisseau.
Un bateau japonais sillonne l'océan Pacifique. A son bord se trouvent trois scientifiques chargés d'étudier les fonds marins : le commandant de l'expédition, Ken Tashiro, et ses deux assistants, l'américain Perry Lawton et le français Jules Masson. Le trio embarque dans un bathyscaphe. Mais rapidement les ennuis commencent avec la formation d'un volcan au fond de la mer. Les trois hommes sont entraînés dans une faille et perdent connaissance...
Le premier lieutenant Shun'ichi Maki de la Japan Air Self-Defense Force est un prestigieux pilote de jet F-15 Eagle. Passionné de vol depuis son plus jeune âge, être pilote est son rêve ultime. Malheureusement, ses fonctions l'éloignent de sa femme, Yoko, qui finit toujours par être négligée, et de son fils, Tsugumu, qui souffre d'une maladie du sang congénitale et risque fort de mourir à un jeune âge. Maki décide de quitter l'armée de l'air. de consacrer plus de temps à sa famille et de consacrer tout ce qui lui reste à son fils. Il prend un travail à temps partiel en tant que guide touristique commercial dirigé par un groupe de personnes bienveillantes qui lui laissent le temps de travailler et de s'occuper de sa famille.
Deux astronautes partent en mission d'exploration sur une planète orbitant autour de Jupiter et récemment découverte. Arrivés sur place, ils rencontrent les habitants, les Ixiens, qui sont assiégés et contraints de vivre sous terre à cause de King Ghidorah. Les Ixiens proposent un marché aux Terriens : si ceux-ci acceptent de leur prêter Godzilla et Rodan pour tuer King Ghidorah, ils offriront à la Terre un vaccin capable de guérir toutes les maladies.
Une explosion atomique réveille Gammera, un monstre géant tortue cracheur de feu de ses millions d'années d'hibernation.
