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環境学者である西山玄学は、企業や企業の肩を持つ警察の圧力に屈することなく公害の実態調査をする一方、代々家に伝わる『諸世紀』の研究をしていた。そんな或る日、娘であるまり子の恋人の中川が帰国。まり子と中川

女主人公速水鮎子克服因沉船事故留下的怕水心理障碍，逐渐成为世界级的游泳高手。成名绝技“飞鱼转身”（日：とび鱼（トビウオ）タ～ン）。该剧1980年代在大陆播出，很受欢迎。

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-絕對零度炮。 維修組員中條義人在八王子基地負責修復機龍的工作。某日中條在他叔叔信一的別墅家渡假時，嬰兒島的小美人精靈竟然出現在他們眼前。小美人給他們一個忠告：人類用哥吉拉骸骨製造出機龍是個嚴重的錯誤，如果出動機龍，摩斯拉就會變成人類的敵人。於是信一設法說服老友也是身為總理大臣的五十嵐，希望能中止機龍的計劃。但就在此時，太平洋又出現哥吉拉的影蹤…