接續前作“哥吉拉X機械哥吉拉”的故事，一年前與哥吉拉（Godzilla）的決戰，機龍（機械哥吉拉Mechagodzilla）受損程度37%，失去了右腕及終極武器-絕對零度炮。維修組員中條義人在八王子基

地球联合宇宙局发现外太空有个X星球，因为X星球发射电波而发现，宇宙局派出太空船D1前去探查，太空人富士和古连到X星球时却备受礼遇，而X星球的人表示为了消灭在当地作乱的王者基多拉，需要借出哥吉拉和拉顿。

小高源吾是个喜爱怪兽的漫画家，但是自己所创作的怪兽往往不被自己的上司所欣赏，某天一个怪兽游乐园的人看中了他的作品于是雇用了小高，起初小高还很高兴的接下了这项工作，但是在过程当中却不断的发生奇怪的事情，

黑洞第三行星的人对机械哥吉拉进行改良，并且拉拢一位天才科学家真船信三博士，控制恐龙型怪兽泰坦龙来一起毁灭地球，国际刑警组织和哥吉拉将如何对付这个强大的邪恶军团？