故事设定在《哥斯拉2：怪兽之王》里哥斯拉和泰坦巨兽之间的惊天大战夷平了旧金山，以及确认怪兽是真实存在的现状后，凯特再次被一个令人震惊的秘密吓坏了。面对巨大的威胁，她踏上了环球冒险之旅，以了解有关家人和名为“帝王”之神秘组织的真相。

在未来世界，军事情报分析师Atlas Shepherd（詹妮弗·洛佩兹 Jennifer Lopez 饰），对AI有着深切的不信任感。她加入了一个任务，试图捕捉一个叛逃的机器人，而这个机器人有着神秘的过去。不过，当计划失败时，她唯一拯救人类未来免受AI侵害的希望就是去相信它。