Księżniczka Selina jako jedyna ocalała z katastrofy samolotu. Uznana za zmarłą, niespodziewanie dociera do Japonii, gdzie opiekę nad nią powierzono detektywowi Shindo. Księżniczka twierdzi, że pochodzi z Marsa, którego cywilizacja została zniszczona przez potwora Ghidorah. Tymczasem profesor Murai i jego ekipa badają olbrzymi meteor, który niedawno spadł na ziemię. Meteor okazuje się być jajem, z którego wykluwa się trójgłowy Ghidorah. Przeciw niemu stają w walce Godzilla, Mothra i Rodan. Księżniczka Selina też nie jest bezpieczna...