电影一开场就是核弹在比基尼环礁的爆炸，在炸弹引爆的水域一个巨大的锯齿状的尖刺从中升起。1999年，科学家芹泽博士和薇薇安-格雷厄姆（莎莉-霍金斯 饰演）被调去菲律宾的一个采石场，那里有一个巨大的骷髅和两个蛋。就在发现其中一个蛋已孵化不久后，日本附近的金吉拉核电厂发生爆炸和辐射泄漏。工厂主管乔-布罗迪在事故中失去了妻子珊德拉（朱丽叶-比诺什 饰演）。本次的意外被归结于地震，导致金吉拉地区被疏散和隔离。十五年之后，肯的儿子福特（亚伦-泰勒-约翰逊 饰演）进入美国海军任职于爆炸物处理部门，他与妻子艾莉（伊丽莎白-奥尔森 饰演）和儿子居住在旧金山。当乔因为涉嫌非法进入隔离区被逮捕，福特前往日本去协助他。在发现了灾难的真正原因后，乔说服儿子为了去世的母亲陪自己去金吉拉，在那里他们没有探测到任何辐射。随后，他们被逮捕到一个废弃电厂中的秘密设施中，该设施围绕着一个巨大的蛋，芹泽博士正在那里进行研究……
