V tomto filmu studio Toho poprvé představilo gigantickou můru Mothru, která dokáže pustošit Japonská města jak v podobě larvy, tak v podobě motýla. Mothra spí hluboko ve skalách na ostrově Infant, jehož pobřežní vody slouží armádě země Rolisica (fiktivní země, zde symbolizující USA) k testování atomových zbraní. Poblíž ostrova ztroskotá japonská válečná loď a trosečníci přežijí radioaktivní záření díky nápoji vyráběnému domorodci. To vzbudí zájem badatelů a tak se na ostrov vydává výprava složená z vědců a novinářů. Nebude dlouho trvat a jejich aktivity probudí rozhněvanou Mothru z dlouhého spánku.