2018-1

地球でゴジラ討伐にあたっていた部隊が消息を絶ちました。地球の軌道上にある母船「アラトラム号」では、ウンベルト・モーリ船長（堀内賢雄）らクルーたちが情報分析を行ったところ、全長300mという未だかつてない超巨大なゴジラ"ゴジラ・アース"の姿を発見しました。ゴジラ・アースの発する熱戦は宇宙空間にまで達してアラトラム号をも攻撃する可能性があるため、モーリは48時間以内に生存者を発見できなければ撤退する考えを示しました。
ゴジラ・アースの攻撃を生き延び、気を失っていたハルオ・サカキ（宮野真守）は、いつの間にか木造の住居に運び込まれており、しかも治療を施されていたことに驚きました。ハルオは自分を手当てしてくれた人型種族の少女ミアナ（小澤亜李）と遭遇、慌てて逃げようとした彼女と何とか接触することに成功しました。
その頃、ハルオの部隊の生き残りであるユウコ・タニ（花澤香菜）、アダム・ビンデバルト（梶裕貴）、リルエル・ベルベ（三宅健太）らはミアナの仲間たちと思われる種族と交戦していましたが、そこにハルオとミアナが駆けつけて停戦を呼びかけ、ハルオ一行はミアナの種族の集落に招かれました。そこには先立って匿われていたマーティン・ラッザリ（杉田智和）やリルエル・ガルグ（諏訪部順一）もいました。

ミアナとその姉マイナ（上田麗奈）はハルオたちとはテレパシーを介してコミュニケーションをとり、その中でハルオたちはミアナたち種族の名は「フツア族」ということを知り、フツア族から"神"として崇められていた巨大昆虫怪獣（モスラ）も既にゴジラに殺されており、フツア族はもはやゴジラと戦う意志すら失せていることに気付きました。マーティンは、フツア族がこの過酷な環境を生き抜くためモスラの遺伝子を取り込んで進化した地球人の末裔だと推測しました。
ハルオたちはアラトラム号と連絡を取るため揚陸艇のコクピットブロックを探しに行き、途中で生き延びていたメトフィエス（櫻井孝宏）とも合流を果たしました。ハルオたちはアラトラム号に救助を要請しましたが、ガルグとベルベはマイナ姉妹が使用している狩猟道具の矢に特殊な金属"ナノメタル"が用いられていることに気付き、ハルオにそのことを報告しました。ナノメタルとはかつてゴジラを倒すための最終兵器として開発中だった"メカゴジラ"に用いられていた素材であり、メカゴジラは起動する前にゴジラ・アースに破壊されていたのですがナノメタルとその頭部だけは残っていたのです。

アラトラム号から救助艇が送り込まれるなか、ナノメタルこそ対ゴジラ・アースの切り札と直感したハルオたちは引き続きゴジラ・アース討伐作戦を続行することを決意、マイア姉妹の案内でナノメタルがあるという場所へ調査に向かいました。そこでは、ナノメタルが2万年もの間に渡って増殖を続けており、いつしかひとつの街のような"メカゴジラシティ"を形成していました。ハルオたちはシティ内にまだ現存していたメカゴジラの人工知能を蘇らせ、ナノメタルを使って保有する兵器の強化に乗り出し、パワードスーツを改良して飛行能力を追加した新兵器"ヴァルチャー"を開発しました。ハルオたちはヴァルチャーを使ってゴジラ・アースを罠へと誘き寄せ、新兵器のEMPプローブハープーンでとどめを刺すプランを立案しました。しかし、ハルオたち地球人側は未だ増殖を続けるナノメタルに不信感を覚え、やがて体調に異変をきたしていくようになります。その一方で異星人"ビルサルド"側はナノメタルを使ってシティと同化していき、次第に地球人側とビルサルド側との間はギクシャクしたものとなっていきました。

遂にメカゴジラシティの存在を察知したゴジラ・アースが進攻を開始、ハルオはユウコやベルベと共にヴァルチャーに乗り込み、ミアナ姉妹の力を借りてゴジラ・アースを攻撃しつつ罠へと誘導していきました。一方のガルグたちはゴジラ・アースの足元をナノメタルで固め、シールドを解除させたうえでEMPプローブハープーンを撃ち込みました。作戦は成功したかに見えましたが、ゴジラ・アースは周囲に1000度を超える高熱波を発生させてプローブハープーンを打ち破り、そのままシティを焼き尽くそうとしました。ガルグらビルサルドはシティと一体化する道を選び、それを拒む地球人側はシティから脱走しました。ガルグはヴァルチャーをプローブハープーン代わりとするためにハルオやユウコもナノメタルに取り込もうとしましたが、ハルオはあらかじめフツワ族に施されていた治療の効果によりナノメタルに取り込まれずに済みました。しかし、ハルオはナノメタルの危険性を主張するメトフィエスとゴジラ打倒を唱えるガルグの主張との間で苦悩しますが、既にナノメタルに取り込まれそうになり苦しむユウコを救うためガルグたちのいるコントロームルームを破壊しました。その直後、メカゴジラシティはゴジラ・アースの熱線によって完全に消滅させられ、辛くも脱出したハルオは完全にナノメタルに取り込まれて意識を消失してしまったユウコを抱きしめながら泣き叫びました。その頃、メトフィエスは故郷を滅ぼした伝説の怪獣"ギドラ"のことを思い浮かべていました。