Il protettore del regno acquatico di Seatopia, un gigantesco insetto chiamato Megalon, viene inviato contro gli esseri umani. Ma per poterlo comandare è necessario rubare l'ultima invenzione del professor Goro Ibuki. Si tratta di un cyborg molto avanzato che però sfugge al controllo degli invasori e si scaglia contro Megalon. Dallo spazio in soccorso di Megalon giunge Gigan. Adesso sono due mostri a combattere contro un solo cyborg ma in suo aito arriva Godzilla.

Una principessa himalayana viene posseduta dallo spirito di una venusiana, scappata dal suo pianeta prima che venisse devastato dal mostruoso King Ghidorah, potente drago spaziale che viaggia nello spazio che attraversa con un meteorite. La principessa, che qualcuno intende assassinare, cerca di avvertire i potenti della Terra, ma non viene ascoltata. Solo nelle fatine-sacerdotesse di Mothra riesce a trovare un aiuto. In quello stesso momento tuttavia fanno la loro comparsa anche Godzilla e Rodan, che cominciano ad attaccare il Giappone...

Nonostante il titolo del film richiami il nome di King Kong, egli non compare realmente nella storia e non è protagonista; il personaggio principale è invece il Titano-Kong. Gli alieni sono nuovamente intenzionati a conquistare la Terra, utilizzando Titanosaurus e una nuova versione del Mechagodzilla. Titano-Kong è stato scoperto dal dottor Mafune, che collabora con gli alieni in quanto essi hanno riportato in vita come cyborg la figlia dello scienziato, Katsura, impiantandole nel cervello i comandi dei due mostri. Titanosauro e MechaGodzilla attaccano Yokosuka, che viene difesa da Godzilla. Ma i due avversari sono troppo forti per Godzilla, che viene sconfitto...