Durch einen gewaltigen Riss auf dem Grund des Pazifik dringen die sogenannten Kaijû aus einer anderen Dimension in die Welt hervor. Die gigantischen Monster zerstören zahllose Städte und hinterlassen eine Spur der Verwüstung. Um diesen übermächtigen Kreaturen etwas entgegenzusetzen, entwickelten die Menschen hochtechnisierte Kampfroboter mit dem Codenamen Jäger. Diese komplexen Maschinen werden dabei von zwei Piloten gesteuert, die eine neurale Verbindung miteinander eingehen müssen um die Kolosse zu steuern. Raleigh Becket (Charlie Hunnam) ist einer dieser erfahrenen Piloten und hat bereits zusammen mit seinem Bruder etliche Kaijû im Kampf besiegt. Doch eines Tages wird sein Bruder bei einem Einsatz getötet und ihm selbst gelingt nur knapp die Flucht. Fünf Jahre sind nunmehr verstrichen, das Jäger Projekt wurde inzwischen auf Eis gelegt und die Menschen haben zur Abwehr der Kreaturen riesige Schutzmauern errichtet. Erst als es einem Kaijû gelingt ungebremst durch die Verteidigungsanlage durchzubrechen, will Marshall Stacker Pentecost das Jäger-Projekt wieder reaktivieren und setzt dabei erneut auf die Kampferfahrung von Raleigh. Allerdings fällt es ihm schwer einen passenden Co-Piloten zu finden, der sowohl physisch als auch mental mit ihm mithalten kann. Schließlich entpuppt sich die unerfahrene Pilotin Mako Mori (Rinko Kikuchi) als mögliche Mitstreiterin, die bisher allerdings nur an Kampfsimulationen teilgenommen hat. Doch schon bald muss sie ihr wahres Talent in einem echten Einsatz unter Beweis stellen.