近未来，地球环境逐步恶化。神秘外星殖民者通过大洋底部的虫洞“缺口”将身形庞大、残冷迅猛、身藏剧毒的怪兽接连派往地球，有条不紊地实施着它们的殖民毁灭计划。为此，人类联手打造“贼鸥计划”，制造出与怪兽体型相当的机甲战士迎战，但随着怪兽渐次进化，机甲战士全面溃败，各国政要试图修筑偏于防守的“生命之墙”以阻挡侵略者的脚步，无奈很快遭遇挫折。在此危急关头，暗中仍推进“贼鸥计划”的斯特克·潘特考斯特将军（伊德瑞斯·艾尔巴IdrisElba饰）找回五年前曾遭受重大打击的“危险流浪者”驾驶员（查理·汉纳姆CharlieHunnam饰），并通过严格选拔为他选择了新的搭档森麻子（菊地凛子饰）。复活的“流浪者”即将与另外三台仅存的机甲战士迎战更强大的怪兽侵略者，同时寻找彻底扫除敌人的良机。

苍茫的大海之上，人类保卫之战接连而起……

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。

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，战斗中哥哥彦希不幸牺牲，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7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，罗利的新搭档是真子，第一次同步试验中真子（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。

暴风赤红

中国“猎人"机甲战士，纯钛内核，无杂质，每一条肌肉五十个柴油动力引擎，重吨，高76米，主要在香港战场作战，在中国江苏省常州市组建完毕。是片中唯一一个需要三人驾驶的机甲战士，由三位香港三胞胎华人所驾驶，每人控制一条手臂，他是五个机甲中格斗、肉搏顶尖的机甲战士，最独特的是他有三只手臂，从远处看像一只巨型红蜘蛛一般，柔韧性非常强。

危险流浪者（GipsyDanger）

美国版“猎人”机甲战士，主要在美国阿拉斯加安克雷奇作战。同时成功抵挡了怪兽五次攻打（第五次战斗中损毁）。重吨，高79米，主要强调速度和格斗能力，剧中先头则是罗利兄弟驾驶，但由于年那场战争中罗利的兄长殉职，后期是罗利和MAKO一起驾驶流浪者。

探戈狼（コヨーテタンゴ）

日本“猎人”机甲战士，是第一代机甲，高82米，重吨，主要在东京战区作战，是最早建造出来的机甲战士，背后的高炮、逃生舱是这款机甲的亮点和独特之点。

切尔诺阿尔法（ЧерноАльфа）

俄国“猎人”机甲战士，是第一代机甲战士，所有机甲中块头最大的，最有力量的，防御性最好的，只不过速度较慢一些，高85米，重达吨，由来自俄国的Aleksis与sasha二人操纵，主要强调肉搏战斗，手部放电装置是亮点，外形像一个巨大的放电器，被称为“特斯拉拳”，每次能释放千伏电压。

尤里卡突袭者（StrikerEureka）

澳大利亚“猎人”机甲战士，第五代机甲，于年创建成功，这一款机甲的高度，体重都在于平均数据之上，这一款机甲是澳大利亚精心设计的完美机甲战士。高度76米，体重吨。这款机甲亮点在于前胸的导弹，悉尼一战中，突袭者仅用6秒钟就打开胸部射出了导弹，直接导致怪兽一招死亡。