日本，幕府时代，流浪中的瞽女（抚琴卖艺的盲人女子）市（绫濑遥饰）在大雪中被人收留，收留她的男子心怀不轨，不想市一剑就将其刺伤。原来市深怀绝世剑法，流浪四方，

接續前作“哥吉拉X機械哥吉拉”的故事，一年前與哥吉拉（Godzilla）的決戰，機龍（機械哥吉拉Mechagodzilla）受損程度37%，失去了右腕及終極武器

1999年，墜落地球的巨大隕石奪去了整個海洋。與此同時，地球外生物WORM亦開始在世界各地繁殖。為了對抗在一瞬間支配了廣泛地區的WORM，人類成立了對WORM組