2013年，环太平洋地区海底深处出现了一个平行宇宙“突破点”，随后，一个巨大无比的巨兽生物从“海洋”中崛起，第一只巨兽首先摧毁了 旧金山以及周围所有的海岸城市，而人类大部分企图阻止巨兽的军事行动全部以失败告终，但巨兽也最终在人类的殊死抵抗下死于核弹中，但旧金山方圆百里变成了荒芜之地。事件结束后，人类为巨兽起了“怪兽” （Kaiju）的名字，但原本认为结束的怪兽袭击却接二连三而出现在各个环太平洋城市。人类在无计可施之下发明了他们自己创造的“怪兽”：“ 机甲猎人” （Jaeger），利用巨大机械士兵来对抗怪兽大军，由两名脑部神经网络互相串连 （浮动神经元连结）的操纵者同步操作战斗机械士兵，利用仪器来检测怪兽的级别与代号。自从有了机甲猎人，人类开始获得胜利，甚至将怪兽袭击变成宣传活动与仪式，但人类却并不知道更加恐怖的威胁即将来临，而“怪兽战役”也就此打响。2020年2月28日，代号“镰刀头”的三级怪兽出现在阿拉斯加海域，贝克特兄弟罗利.贝克特 （ 查理·汉纳姆 饰）和杨希.贝克特驾驶 危险流浪者迎击怪兽，战斗中哥哥杨希不幸牺牲，罗利独自一人驾驶几乎报废的危险流浪者返回。5年以后，由于怪兽的战斗力不断的增强，PDCC决定召回三代机甲危险流浪者，同时找回失踪5年 （实际上是跟着建防御怪兽围墙的工程队去了）的罗利.贝克特担任驾驶，经过选拔，罗利的新搭档是森麻子，第一次同步试验中 森麻子 （ 菊地凛子 饰）神经元连结失败，险些摧毁基地。紧接着四级怪兽“尾立鼠”和“棱背龟”登陆香港，激战中国机甲“ 暴风赤红”，俄罗斯机甲” 切尔诺阿尔法“不幸牺牲，五代机甲” 尤里卡突袭者“受到EMP攻击瘫痪，危险流浪者临时出击，逐一击败了入侵的怪兽。这一战，除了尤里卡突袭者、危险流浪者以外的机甲全部阵亡。香港一战以后，PPDC决定立马实施缺口摧毁作战计划。在深海中流浪者巧妙击杀四级怪兽”迅龙‘，尤里卡突袭者自爆与四级怪兽“憎恶”同归于尽，同时重伤五级怪兽“毒妇”，最后流浪者穿越缺口，通过自毁成功炸毁虫洞。

过去若有怪兽从环太平洋现身，都会有专为击退牠们而造的巨大机甲猎人奋力反抗。但好景不常，如今澳洲遭到怪兽肆虐，全洲人类被迫疏散。泰勒和海莉这对年幼的兄妹不幸走失，著急地寻找不见踪影的父母，过程中，两人学会操控一个废弃许久的破烂机甲猎人，因而有了突破眼前难关，杀出一线生机的希望。