丰国商事在北海道纹别地区一直进行着森林采伐，作为现场监督人员的后藤裕一无意中发现了隐藏在这片森林之中的古代遗迹并将埋藏在这片遗迹中的一枚盾牌拿了回去。
其实这片遗迹是妖精族留下来的，在此地还封印了一个叫做帝斯基多拉的宇宙怪兽。6500万年前从外星而来的它毁灭了一切植物，导致了恐龙灭绝，而那枚盾牌正是用来封印怪兽帝斯基多拉的。
对此毫不知情的裕一将这枚盾牌带回了位于都内自己的家并把它作为挂饰送给了自己的女儿，然后自己又返回到了采伐现场。黑色妖精贝拉贝拉飞来抢夺这枚盾牌并与对立派莫儿、罗拉姐妹展开了盾牌争夺战。在被莫儿、罗拉姐妹告知盾牌和封印的由来的后藤一家与莫儿、罗拉姐妹一起准备前往纹别。但在纹别的却出现了一块巨大的岩石。在后藤一家的协助之下罗拉姐妹夺回了盾牌，但是怪兽帝斯基多拉却从岩石中复活了。它像恶魔一样恐怖。为了打到怪兽帝斯基多拉，莫儿召唤来了摩斯拉。但是摩斯拉刚刚产完卵，寿命不长的她和怪兽之间陷入了苦战。为了助自己母亲一臂之力早产的幼虫通过自己的丝和光线支援母亲作战。
摩斯拉不断挑战怪兽，使水库决堤成功的将怪兽逼到了对岸，但是摩斯拉拼尽了全力最终沉入了海底。在这之后，幼虫在屋久島充分吸收了森林的能量新的摩斯拉再次诞生了。于此同时怪兽也已经重新恢复到毁灭地球时的完全状态，新的摩斯拉与怪兽再次交战，他以压倒性的力量和优势再次将怪兽封印到了地下。此后，摩斯拉让被怪兽烧掉的已成荒芜的北海道瞬间重获绿色，并和莫儿、罗拉姐妹一起返回到了家乡。
