阿拉斯加的一个与世隔绝的小镇,在一次小型陨石爆炸后发生污染。
影片设置于未来世界,讲述侦探马克(弗兰克·格里罗饰)的儿子被外星飞船吸走,而他需解救儿子,并对抗无时不在的外星生物。
故事发生在1870年的英国,传闻中海怪的出没的消息惹得人心惶惶,各国政府都排遣除了军舰在大海上巡逻,哪知道这些军舰均被海怪给击沉了。阿龙纳斯教授(Dan Hanlon 饰)和他的助手康赛尔成为了海难中的幸存者,同时保住了小命的还有鱼叉手尼德(Curtis Benton 饰),一行人被鹦鹉螺号潜艇救起,他们也就此认识了潜艇的主人尼莫船长。 尼莫船长久仰阿龙纳斯的大名,把他当做上宾接待。但是船长暴躁的个性和激进的手段让阿龙纳斯明白,此地不宜久留。尼莫船长向阿龙纳斯展示了自己多年来苦心钻研的研究成果,亦带他畅游神秘的海底世界,但阿龙纳斯的脑袋里只有一个念头,那就是逃走。
一项革命性的人类基因研究计划,为预防疾病与犯罪带来了莫大帮助,身为研究员的一份子,希欧多不但致力于生命的发展与延续,还有个能预知他人死亡的特殊能力。不过这次他的能力却阴错阳差害死了自己的女友安娜,内疚不已的希欧多以悲伤度日,直到一个月过去,安娜竟又活生生地出现在他面前?
ある日、沖縄の海に奇怪な生物が現れた。オニヒトデを思わせる「それ」は毒液で漁師を負傷させ、瞬く間に日本全域に広がった。それは伝説のニライカナイの古代文明が環境汚染の解決の為の生体浄化システムとして生み出したが、暴走したために結果としてニライカナイの滅亡の一因となった怪獣ダガーラの復活の前兆であった。 エリアス姉妹は地球の危機を察知して石垣島へ飛ぶと、そこにはニライカナイから来た小生物ゴーゴが出現し、その尾の装飾リングから宝がある事を悟った本土からの密猟者と、ゴーゴを保護した地元の少女たちがいた。エリアス姉妹は「ニライカナイの遺跡にはダガーラを倒す秘宝がある」という伝説を知っていた。少女たちとエリアス姉妹、そして姉妹と対立する黒い妖精ベルベラと密猟者はそれぞれ組んで海へ出る。 ゴーゴの手引きでニライカナイの遺跡であるピラミッドが海から出現した。だが、宝捜しをしている頃、石垣島にダガーラが上陸し暴れ出したため、エリアス姉妹はモスラを召喚して戦いを挑む。ダガーラとモスラは石垣島から西表島まで空中戦を繰り広げ、遺跡のピラミッド付近で海中戦となり、モスラは海での戦いを得意とするダガーラに海に引きずり込まれた。そしてダガーラは「それ」 = 無数のベーレムをモスラに取り付かせ、モスラは戦闘不能に陥った。エリアスは必死にモスラに取り付いたベーレムを剥がそうと試みるが、あまりにも沢山付いているため、全くきりがない。絶体絶命のピンチに陥ったモスラ、宝の発見は急務となった。 遺跡の中のトラップをくぐり抜けた少女たちと密猟者は、辿りついたホールでニライカナイの王女の立体映像から「ゴーゴが宝の主として少女 = 汐里を選んだ」事を告げられる。だが、ダガーラはピラミッドを襲撃してきた! 崩壊するピラミッドの最中、モスラはゴーゴの「命の水」の力により、取り付いたベーレムは取り払われ、さらにレインボーモスラとなってパワーアップし、再びダガーラと再戦する。さっきまでの状況とは一変し、今度はモスラが優位に立った。ダガーラが再び海中に潜った時、モスラはアクアモスラに変身し、戦いの舞台は、海底に移った。ダガーラの攻撃をバリアーでガードし、ダガーラに強力な攻撃を与えるモスラ。さらに分身モードとなり、ダガーラの体内から、ベーレムを倒しながら攻撃し、遂にダガーラは倒れ、その後、ピラミッドと共に消滅。モスラも海から出てきた後、元の姿のレインボーモスラに戻り、インファント島に帰って行き、危機は去ったのであった。