在北海道纹别地区，商人后藤裕发现了隐藏在森林之中的古代遗迹，偶然带走了封印怪兽帝斯基多拉的一枚盾牌。不料，这片遗迹是妖精族留下的，它们封印着一个具有毁灭力量的宇宙怪兽。6500万年前，帝斯基多拉从外星而来，彻底歧杀了一切植物，导致恐龙灭绝。
后藤一家被莫儿、罗拉姐妹告知盾牌的真相之后，前往了纹别地区。但在目的地到达时，出现了一个巨大的岩石，使得他们无法前进。罗拉姐妹将盾牌夺回，但是怪兽却复活了。它像恶魔一样恐怖，莫儿召唤来了一只名叫摩斯拉的妖精助手。
尽管刚刚产出卵，寿命不长的摩斯拉与怪兽展开了激战。为了支援母亲作战，其小虫通过自己的丝和光线向外发射力量。摩斯拉不断挑战怪兽，最终将它逼到了对岸，但是自身无法持续前进， finaly 沉入了海底。
在这之后，幼虫充分吸收了森林的能量，新的摩斯拉再次出生。此时怪兽已经重新恢复到其初始强大状态，战斗又继续了。但是，新的摩斯拉利用压倒性的力量和优势，最终将怪兽封印在地下。
随后，北海道瞬间重获了青春，并且一起与莫儿、罗拉姐妹返回到了家乡。
