Synopsis:

Lors du combat entre Godzilla et les Muto en 2014, Emma et Mark Russel perdent leur fils suite aux lourdes destructions. 5 ans plus tard, le Dr Emma Russel et sa fille Madison habitent à proximité d'un site de Monarch en Chine. Elles sont appelées en urgence car le spécimen se trouvant sur le site est sur le point de naître. La mère et la fille sont témoins de la venue au monde de Mothra qui, effrayée par la tentative de confinement menée par Monarch, se met à attaquer tout le monde. Cependant Emma arrive à calmer le titan via un appareil qu'elle développe depuis des années : l'Orca. Mothra est donc sous contrôle mais le site est attaqué par un groupe d’écoterroristes mené par Alan Jonah, un ancien colonel de l'armée britannique. Ce dernier tue tous les scientifiques et prend en otage Madison et sa mère. Pendant ce temps à Washington DC, le dirigeant de Monarch, Ishiro Serizawa, ainsi que sa plus proche collaboratrice, le Dr Vivienne Graham, sont interrogés par la cour de justice sur l'avenir de Monarch et le devenir des Titans. Serizawa apprend l'attaque du site de Mothra et décide d'aller chercher Mark Russel, l'ancien mari d'Emma et père de Madison. Ce dernier a quitté Monarch et vit maintenant comme photographe menant une étude sur les meutes de loups. Il apprend l'enlèvement de sa famille mais surtout que le projet Orca, un projet commun avec son ex-femme, a été finalisé alors qu'ils avaient décidé de le détruire. Il accepte néanmoins d'aider Monarch à récupérer l'Orca afin de sauver sa fille. Sur le chemin vers la base alpha de Monarch, Mark apprend que l'Orca possède désormais dans sa base de données les signaux de 17 titants découverts par Monarch (Mothra, Rodan, Kong, Scylla, Behemoth, Methuselah…). Mothra est alors sous surveillance, ayant fait son nid sous une cascade où elle commence sa métamorphose. Monarch pense qu'elle sera la cible de Jonah, étant donné que ce dernier cherche l'ADN des titans. Mark réfute cette théorie et exprime qu'il faudrait tuer tous les titans, en particulier Godzilla, responsable de la mort de son fils. Pendant ce temps, le groupe de Jonah arrive au site 32 situé en Antarctique où se trouve le corps congelé d'un titan, le Monstre Zéro, immense hydre à 3 têtes. Les terroristes installent des charges explosives tandis qu'Emma est forcée de synchroniser l'Orca avec le titan. Au même moment, Godzilla se rapproche de la base principale de Monarch et manque de l'attaquer. Mark comprend que quelque chose ne va pas devant le comportement du monstre. En extrapolant ses mouvements, Monarch comprend que le monstre se dirige vers le site 32. Une équipe d’intervention est envoyée sur place grâce à l'Argo, le vaisseau mère de Monarch. Serizawa et Graham expliquent à Russel que le site contient un titan gigantesque, potentiellement rival de Godzilla pour le titre de prédateur alpha, et suscitant une crainte absolue chez les scientifiques de Monarch. Jonah apprend l'arrivée de l'équipe d’intervention de l'agence gouvernementale et prévoit une embuscade, Mark parvient à rejoindre sa famille dans le chaos. Mais celle-ci reste avec les terroristes et Emma active les charges explosives, détruisant le mur de glace. Le Monstre Zéro se réveille et Emma active l'Orca pour le contrôler. Le titan attaque les soldats et s'apprête à tuer tout le monde, mais Godzilla arrive et le combat entre les deux titans commence. Durant la bataille, une des têtes du Monstre Zéro attrape et dévore le Dr Graham. L'hydre dorée quitte alors les lieux et disparaît des radars de Monarch dans une tempête tropicale. L'équipe se dirige vers la possible prochaine cible de Jonah : Isla de Mara où est contenu un autre titan. Serizawa ne se remet pas de la mort de Graham mais c'est la trahison du Dr Russel qui surprend tout le monde. Mais Mark le confirme ainsi que cette dernière, qui les contacte. Elle explique qu'elle a rejoint les éco-terroristes pour sauver le monde. En effet l'extinction massive que craint l'humanité a déjà commencé, et les Titans sont la clé pour assurer la survie de la planète. Pour appuyer ses dires, elle montre que les villes détruites par les Titans sont maintenant recouvertes par une vie végétale alimentée par l'énergie radioactive émise par les monstres. Emma leur conseille de se rendre dans un des nombreux bunkers de Monarch car elle ne changera pas d'avis. Elle utilise le réseau de satellites de Monarch pour désactiver tous les confinements des titans. L'évacuation de l'île est donc ordonnée. Pendant ce temps, Madison commence à douter des choix de sa mère surtout lorsqu'elle s'apprête à réveiller le titan d'Isla de Mara. Elle essaye de la convaincre d'attendre que l'île soit complètement évacuée, mais poussée par Jonah, Emma active le signal alpha, réveillant le Titan. Ilene Chen explique alors à Mark que le titan réveillé est surnommé Rodan, le démon du feu. Rick remarque alors que la tempête dans laquelle le Monstre Zéro a disparu vient de changer de direction. Monarch se rend compte que la tempête est générée par le Titan tricéphale. Mark a alors une idée folle : attirer Rodan vers le Monstre Zéro afin que les deux s’entre-tuent. Malheureusement, l'escouade déployée à la hâte est détruite, les pilotes sont tués et l'Argo subit des dommages. À la dernière seconde, le titan tricéphale apparaît et attaque Rodan. Au même moment, un des hélicoptères de Monarch quitte l'île avec des survivants et demande à être repêché par l'Argo. Après avoir résolu quelques problèmes techniques, l'hélicoptère est récupéré. Cependant, le combat entre les deux titans s'est achevé sur la défaite de Rodan. Le Monstre Zéro prend alors l'Argo pour cible. Heureusement, Godzilla intervient et un nouveau combat commence. Au même moment, l'Argo est contacté par l'Amiral William Stenz qui leur conseille de quitter la zone. En effet, l'armée vient d'envoyer un missile contenant une arme qui va détruire toute forme de vie à l'impact, le Destructeur d'Oxygène. Godzilla arrache une des têtes de son ennemi lorsque le missile les touche, provoquant une gigantesque explosion. Quelques secondes plus tard, le monstre tricéphale sort de l'eau et Serizawa demande si on capte toujours les signaux de Godzilla. Le signal faiblit puis s'arrête : Godzilla est mort.