Une série de naufrages inexpliqués défraie la chronique japonaise. Au même moment, à la suite de plusieurs pêches infructueuses, les insulaires de l'île Odo organisent une cérémonie pour apaiser la colère de "Gojira", un dragon marin vénéré depuis des temps immémoriaux. Mais la nuit venue, quelque chose débarque sur l'île dans une tempête et piétine le village. Le lendemain, le professeur Kyohei Yamane examine le sol et découvre des traces de radioactivité ainsi qu'un trilobite. Un gigantesque monstre reptilien apparaît bientôt aux yeux de tous, avant de s'enfoncer dans la mer.
Alors qu'ils survolent les mers pour repérer des bancs de poissons, les jeunes pilotes Tsukioka et Kobayashi rencontrent Godzilla et un autre monstre en train de se livrer une bataille féroce. Les deux créatures disparaissent dans l'océan, mais refont bientôt surface près d'Osaka, qui sera dès lors le cadre d'un combat à mort entre les deux monstres et les hommes.
En 1966, dans un Japon sous tension à cause de la guerre du Vietnam, des militaires américains stationnés à la base aérienne de Yokota doivent faire face à un danger inattendu : des vampires, immondes créatures se nourrissant de chair humaine, seraient infiltrés parmi eux. Une équipe d'agents secrets, spécialement formés pour combattre ces créatures de la nuit, est envoyée sur place pour les démasquer et les éliminer. Parmi eux se trouve une mystérieuse adolescente, Saya, dotée de pouvoirs surnaturels…
Des amis et des proches se réunissent pour se remémorer les événements qui ont conduit à la disparition d'un amateur de plein air expérimenté dans le nord du Nevada.