После многих лет затишья Годзилла вновь объявляется у берегов Японии и уничтожает рыболовное судно. Опасаясь новой вспышки слухов и паники, японские власти изолируют единственного выжившего моряка, но после того, как Годзилла нападает на советскую ядерную подводную лодку, скрывать правду становится бессмысленно и опасно.

Подводная цивилизация, недовольная проведением ядерных испытаний вблизи своей территории, отправляет наверх гигантского жука Мегалона, чтобы разрушить Токио. Спасти город может только Годзилла, за которым японцы посылают специально созданного робота.

15 августа 1945 года, японский народ столкнулся с полным поражением. Миллионы солдат и гражданских лиц погибли, остальные страдали от голода, их города были превращены в груды обломков, два из них испарились под взрывами атомных бомб. Правительство зашло в тупик, некоторые министры призывали к капитуляции, другие же утверждали, что честь требует принять последний бой на родной земле. Чтобы разрешить ситуацию, кабинет министров решил пойти на беспрецедентный шаг — просить императора решить судьбу нации. Не в силах больше выносить страдания своего народа, используя своё право, император объявил, что Япония хочет сдаться.Но прежде многое ещё предстоит сделать: императорский указ, должен быть составлен, его нужно записать, и объявить нации. Многие не смогут принять капитуляцию, и готовы будут пойти на, что угодно — вплоть до измены — чтобы только избежать этого. В течение одних суток, судьба 100 миллионов человек будет решена. Это реальная история 15 августа 1945… Самого длинного дня Японии.

Сюжет фильма-катастрофы построен на предположении, что в будущем Японии грозит погружение в океан, ввиду неизбежных тектонических процессов, происходящих в земной коре. В ходе научной экспедиции, изучающей подводные тектонические разломы, ученые понимают, что должна случиться катастрофа, которая приведет к гибели Японии. Один из ученых, несмотря на риск потерять свой авторитет, предупреждает о сделанном открытии и возможной катастрофе правительство и предлагает подготовить население страны к возможной эвакуации. Однако, никто не прислушивается к его словам.