日本各地で金星人（若林映子）と名乗る謎の女性が怪獣達の復活を予言、さらに地球の危機を訴える。だが彼女は日本に亡命する筈の王女サルノと姿が瓜二つ。王女護衛の任務をする予定だった進藤刑事（夏木陽介）は妹の直子（星百合子）と協力し金星人を保護する。やがて予言の通り怪獣ゴジラとラドンが復活、蹂躙を開始した。同じ頃黒部渓谷では隕石の中から巨大怪獣が出現、これこそ金星人の言う地球の危機・キングギドラの襲来だったのだ。そのパワーの前になす術も無い人類。そこへインファント島の小美人（ザ・ピーナッツ）が、モスラを使ってゴジラとラドンを説得し、３匹が協力してキングギドラに立ち向かうという案を出した……。