接续前作“哥吉拉X机械哥吉拉”的故事，一年前与哥吉拉（Godzilla）的决战，机龙（机械哥吉拉Mechagodzilla）受损程度37%，失去了右腕及终极武器-绝对零度炮。
维修组员中条义人在八王子基地负责修复机龙的工作。某日中条在他叔叔信一的别墅家渡假时，婴儿岛的小美人精灵竟然出现在他们眼前。小美人给他们一个忠告：人类用哥吉拉骸骨制造出机龙是个严重的错误，如果出动机龙，摩斯拉就会变成人类的敌人。于是信一设法说服老友也是身为总理大臣的五十岚，希望能中止机龙的计划。但就在此时，太平洋又出现哥吉拉的影踪…
2004年是哥吉拉登上大银幕的50週年，上一部作品“哥吉拉X机械哥吉拉”中，以1954年第一代哥吉拉的骨骸做成的机龙首次登场，与哥吉拉展开炽热的战斗。在这次，哥吉拉同类的战争终于接近尾声。关键就在曾经袭击过东京的摩斯拉与婴儿岛的小美人。一直守护著摩斯拉与小美人的语言学者中条信一，将这个任务交棒给他在机龙维修队任职的外甥义人，或许能感受到哥吉拉系列电影的历史承传吧！
关于精彩的战斗场面，象徵东京的名胜如国会议事堂与东京铁塔等都被如数破坏，与之前的作品相较其迫力有过之而无不及。特效方面更不在话下，电影裡人与人之间的感情关连也是值得一看的地方。义人内心的纠葛，与操作员之间的对立等等複杂的感情也有许多深刻描写。