人類の未来を掛けた、三つ巴の壮絶な戦いを展開。

巨大隕石が小笠原沖に落下し、海底のゴジラが目覚めた。トレジャーハンター・藤戸拓也は、元妻の手塚雅子、丸友観光の安東健二とともにインファント島へ向かう。
そこで目にしたのはモスラの卵。丸友観光の友兼社長は、日本への卵輸送を決定するが2人の小美人=コスモスがバトラの復活を警告。
バトラは北海の氷河から目覚め日本に上陸し、名古屋の街を破壊。やがて輸送船はゴジラの襲撃を受け、卵からモスラの幼虫が孵化した。そこへバトラも現れ、戦いの最中に海底火山が爆発する。
モスラはコスモスを追って東京に上陸。国会議事堂に繭を張り、成虫に変化。やがて富士山が噴火。溶岩の中からゴジラが出現し、成虫のバトラも飛来。三つ巴の戦いが始まる。

モスラをはじめ、新怪獣バトラが登場。平成ゴジラシリーズNo.1の興行成績を記録した。