在太平洋沿岸的宁静小镇上，一系列诡异事件接连发生——海洋生物异常迁徙、电子设备无故失灵，而古老森林中惊现的巨大脚印更令居民陷入恐慌。工厂工人有川润在调查一栋神秘洋房时，意外发现其中隐藏着超越时代的科技装置；与此同时，研究生神野铭正追踪着政府机构接收到的神秘信号。当两人在不同地点同时听见相同的诡异歌声时，沉睡的远古巨兽哥斯拉被唤醒。面对这头足以毁灭文明的泰坦巨兽，互不相识的二人必须解开歌声背后的量子密码，在倒计时的灾难中联手改写人类命运。随着哥斯拉登陆东京，军方与科学家的对抗计划接连失败，最终有川润和神野铭发现，阻止灾难的关键竟藏在那首贯穿时空的歌声里……