1999年。49年振りに日本に上陸したゴジラに、全く歯が立たなかった特生自衛隊(対特殊生物自衛隊)。その“メーサー砲”オペレーターである家城茜三尉は、戦いの中、自らのミスで上官を死なせてしまい、資料課への転属を言い渡される。一方、政府は湯原教授ら各分野のエキスパートを集め、49年前に“オキシジェン・デストロイヤー”によって死滅したゴジラの骨をベースにした生体ロボット“機龍”(メカゴジラ)の開発に着手。4年後の2003年、遂に“MFS-3 3式機龍”が完成する。ところがその披露式典の途中、再びゴジラが上陸。機龍オペレーターに選抜された茜は、早速、機龍を出動させるが、そのDNAコンピュータに使用されたゴジラのDNAがゴジラの干渉を受け、暴走を始めてしまう。その後、湯原教授による改良がなされ、三度上陸を果たしたゴジラに対し、機龍出撃命令が下った。茜のコントロールの下、ゴジラと壮絶なバトルを繰り広げた機龍は、最大の兵器、絶対零度砲“アブソリュート・ゼロ”をしてゴジラを倒すことは叶わなかったものの、撃退には成功するのであった。