Dix-sept monstres titanesques débarquent sur Terre, parmi lesquels Godzilla, Rodan, Kong, Scylla, Behemoth, Methuselah. L'agence Monarch, chargée de la surveillance de ces Titans, s'avoue vite dépassée par les événements, d'autant qu'elle subit l'attaque d'un groupe d'écoterroristes. L'humanité, déjà décimée, menace d'être entièrement détruite lorsque les différentes créatures entrent en conflit. Godzilla fait alliance avec Mothra, un papillon géant, pour combattre Rodan, un ptérosaure mutant, et le redoutable et effrayant King Ghidorah, le roi des Titans, un dragon à trois têtes et deux queues, doté d'ailes de chauve-souris. La paléobiologiste Emma Russell compte sur une machine qu'elle a mise au point, l'Orca, pour combattre les Titans. Elle entraîne avec elle sa fille Madison. Son ex-mari Mark la rejoint bientôt...