ある日、沖縄の海に奇怪な生物が現(xiàn)れた。オニヒトデを思わせる「それ」は毒液で漁師を負(fù)傷させ、瞬く間に日本全域に広がった。それは伝説のニライカナイの古代文明が環(huán)境汚染の解決の為の生體浄化システムとして生み出したが、暴走したために結(jié)果としてニライカナイの滅亡の一因となった怪獣ダガーラの復(fù)活の前兆であった。
　　エリアス姉妹は地球の危機(jī)を察知して石垣島へ飛ぶと、そこにはニライカナイから來た小生物ゴーゴが出現(xiàn)し、その尾の裝飾リングから寶がある事を悟った本土からの密猟者と、ゴーゴを保護(hù)した地元の少女たちがいた。エリアス姉妹は「ニライカナイの遺跡にはダガーラを倒す秘寶がある」という伝説を知っていた。少女たちとエリアス姉妹、そして姉妹と対立する黒い妖精ベルベラと密猟者はそれぞれ組んで海へ出る。
　　ゴーゴの手引きでニライカナイの遺跡であるピラミッドが海から出現(xiàn)した。だが、寶捜しをしている頃、石垣島にダガーラが上陸し暴れ出したため、エリアス姉妹はモスラを召喚して戦いを挑む。ダガーラとモスラは石垣島から西表島まで空中戦を繰り広げ、遺跡のピラミッド付近で海中戦となり、モスラは海での戦いを得意とするダガーラに海に引きずり込まれた。そしてダガーラは「それ」 = 無數(shù)のベーレムをモスラに取り付かせ、モスラは戦闘不能に陥った。エリアスは必死にモスラに取り付いたベーレムを剝がそうと試みるが、あまりにも沢山付いているため、全くきりがない。絶體絶命のピンチに陥ったモスラ、寶の発見は急務(wù)となった。
　　遺跡の中のトラップをくぐり抜けた少女たちと密猟者は、辿りついたホールでニライカナイの王女の立體映像から「ゴーゴが寶の主として少女 = 汐里を選んだ」事を告げられる。だが、ダガーラはピラミッドを襲撃してきた! 崩壊するピラミッドの最中、モスラはゴーゴの「命の水」の力により、取り付いたベーレムは取り払われ、さらにレインボーモスラとなってパワーアップし、再びダガーラと再戦する。さっきまでの狀況とは一変し、今度はモスラが優(yōu)位に立った。ダガーラが再び海中に潛った時、モスラはアクアモスラに変身し、戦いの舞臺は、海底に移った。ダガーラの攻撃をバリアーでガードし、ダガーラに強(qiáng)力な攻撃を與えるモスラ。さらに分身モードとなり、ダガーラの體內(nèi)から、ベーレムを倒しながら攻撃し、遂にダガーラは倒れ、その後、ピラミッドと共に消滅。モスラも海から出てきた後、元の姿のレインボーモスラに戻り、インファント島に帰って行き、危機(jī)は去ったのであった。