"Titanlar" olarak bilinen dev canavarların varlığının dünyaya duyurulmasından beş yıl sonra, paleobiyolog Dr. Emma Russell ve kızı Madison, Mothra adında bir tırtılın doğuşuna tanık olurlar. Eski İngiliz ordusu albayı Alan Jonah'ın liderliğindeki bir grup eko-terörist üsse saldırır ve Emma ile Madison'ı kaçırır. Bu esnada Mothra kaçar ve yakındaki bir şelalenin altında uyur. Monarch bilim adamları Dr. Ishiro Serizawa ve Dr. Vivienne Graham, Emma'nın eski kocası ve Madison'ın babası, eski çalışan Dr. Onu bulmalarına yardımcı olmak için Mark Russell ile iletişime geçer.
