金子修介監督の傑作怪獣映画「平成版 ガメラ」三部作の第一作目。
長崎五島列島の一つ姫島に巨大翼竜が出現する。翼竜は肉食で人間を襲う性質のため、動物学者の意見を参考に自衛隊が鹵獲作戦を開始する。
開閉式ドームの福岡ドーム（現ペイペイドーム）に餌である牛肉を置き、翼竜＝ギャオスが苦手とするサーチライトで福岡ドームに追い込む。
その時、玄界灘に出現した孤島から謎のモノリスと勾玉が発見される。だがその孤島は生物であることが判明する。その生物とは亀型巨大怪獣ガメラ。
ガメラはギャオスを追うように福岡に上陸し、福岡ドームを強襲するが、逃げ去るギャオスを追って四肢からジェット噴射し高速回転し飛び去ってしまう。
それから数日後、関東平野に出現したガメラは自衛隊の攻撃を受け海へと飛び去る。
一方、生物学者たちはモノリスに刻まれたルーン文字が「古代文明人が生物実験の末にギャオスを誕生させるが、御しれなくなりギャオスを倒せる生物兵器として誕生させたガメラに希望を託す」という意味であることを解読し、勾玉はガメラと人類を繋ぐ触媒であることが判明する。
次にギャオスが出現しのは東京タワーだった。ギャオスは弱点である光を克服するため両眼にシェードを持つように進化し、東京タワーを巣として占拠する。
海底に逃れていたガメラは、ギャオスを倒すべく東京へと飛来。・
石油基地にてギャオスの超音波VSガメラの灼熱火球の一騎打ちの末、ガメラはギャオスを焼殺する。
ギャオスを倒すことを宿命とするガメラは、任務を終え海へと帰っていくのだった。
