晴生（宮野真守 聲演）與同伴回到地球後，在畢魯薩魯多星人及艾克西夫星人協助之下，幾經激戰終於擊倒了哥斯拉。然而還來不及喜悅，地底深處竟冒出了真正的「怪獸之王」──經過兩萬年進化、身高300米、體重超過10萬噸的超巨型哥斯拉。它發出的巨大能量令眾人瞬間失去聯繫，是倖存的原住部族「福圖亞」把晴生救下來。同時，畢魯薩魯多星指揮官發現，福圖亞人所用的弓箭是由「納米金屬」製成。令人振奮的是，21世紀時他們曾經開發這種最強物質，用以建構對抗哥斯拉的超級兵器「機械哥斯拉」，這亦意味著當時的工廠仍然存在。而無家可歸的人類又能否依靠這種物質，啟動「機械哥斯拉」，啟動奪回地球的最後希望？
超級巨獸「哥斯拉」多年來累積的威力有增無減，去年更開始在《哥斯拉》系列首部長篇動畫電影亮相，引起無數影迷及動漫迷熱議。動畫版完全打破舊作特攝片的框架，以宏大的宇宙觀走出外太空、探索未來，充滿豐富的未來想像，科幻味道十足。這套作品分三部曲進行：第一章《哥斯拉：怪獸惑星》、第二章《哥斯拉：決戰機動增殖都市》及第三章《哥斯拉：噬星者》。在上集《怪獸惑星》中，人類好不容易才戰勝哥斯拉，誰又想到那只是頭盤，真正的破壞之王──身高300米、體重超過10萬噸，史上最巨大的哥斯拉在今集《決戰機動增殖都市》終於發威！
電影由《魔法少女小圓》虛淵玄負責編劇，並由《名偵探柯南》系列靜野孔文及《亞人》系列瀨下寬之聯合執導。動畫演出陣容強勁，雲集多位知名聲優，包括聲演主角晴生的《超人系列》人氣聲優宮野真守、《煙花，應該和誰看》櫻井孝宏、《你的名字》花澤香菜等。
