前作で描かれた人類とKAIJUの死闘から数年が経過し、平穏が戻っていた地球。しかし進化を遂げたKAIJUが再び姿を現した事で、つかの間の平和は脆くも崩れ去る―。さらに、謎の黒いイェーガ―"オブシディアン・フューリー"の出現により、人類を守るはずのイェーガ―同士による激しい戦いも発生。果たして、スタイリッシュに洗礼されパワーアップした新世代のイェーガーに乗り込む若きパイロット達は、迫りくる危機を乗り越える事は出来るのか。

舞台はハワイ沖。アメリカをはじめとする世界各国の艦艇が集結して大規模な軍事演習が行われるなか、沖合に正体不明の巨大な物体が出現する。それは、地球からの友好的な呼びかけに応じて飛来したエイリアンの母船だった。しかし、呼びかけを行った科学者たちの意図とは裏腹に、エイリアンは次々と未知の武器を繰り出し、激しい攻撃を仕掛けてくる。その戦いの最前線に立たされたのは、演習に参加していた米海軍の新人将校アレックス・ホッパーと、彼がライバル心を燃やす自衛艦の指揮官ナガタだった。弱点も戦略も読めないエイリアンに対し、知力と体力の限りを尽くして精鋭たちは立ち向かう！

ある夜、セザールという男が重症を負った女性警官を救い車に乗せた。だが、女性警官は間もなく息を引き取る。そして、セザールは容疑者として逮捕され、殺人罪で死刑宣告されてしまう。そこで、女性精神分析医ダイアナは脳の記憶を映像化するブレインスキャンを使って検証。その結果、セザールは無実と判明するが、死刑は執行されてしまった。同じ頃、連続殺人鬼モワットが自ら出頭。すると、彼の殺害手口が女性警官のそれと酷似していることが判明。そして彼をブレインスキャンにかけるダイアナだったが...。