Un météore s'écrase en plein Pacifique. L'impact a mis au jour sur l'île de Infant Island un œuf gigantesque, mais a aussi permis au monstre Battra de se réveiller après des milliers d'années. Des personnes sont envoyées sur Infant Island pour récupérer l’œuf et font connaissance des Shobijins, sortes de petites fées, qui expliquent que l’œuf est celui de Mothra, protecteur de la Terre, tandis que Battra est un équivalent sombre de Mothra, qui possède une rancune envers l'humanité et souhaite la détruire. Mothra devra donc faire face à Battra, mais c'est sans oublier Godzilla, également réveillé par le météore, qui se joindra à la bataille.
