Ende 2013 wird die Welt von riesigen, außerirdischen Monstern angegriffen, den sogenannten Kaijū. Sie kommen aus dem Breach, einem interdimensionalen Portal, das im pazifischen Ozean in einer Erdspalte liegt, und sie richten immense Schäden in den Küstenstädten an. Aufgrund ihrer Größe sind die Monster mit konventionellen Waffen kaum zu besiegen. Daher wird ein weltweit finanziertes Abwehrprogramm ins Leben gerufen, durch das hochhausgroße, humanoide Kampfroboter, die „Jaeger“, entwickelt werden. Diese werden von zwei Piloten im Kopf des Jaegers gesteuert, die untereinander und mit dem Jaeger über eine neuronale Schnittstelle verbunden sind. Darüber werden die Bewegungen der Piloten direkt auf den Bewegungsapparat der Kampfmaschine übertragen. Für eine effektive Gedankenkopplung, den sogenannten Drift, müssen die Piloten besondere Fähigkeiten aufweisen.
Anfangs ist die Jaeger-Einheit unter dem Kommando von Marshall Stacker Pentecost im Kampf gegen die Kaijū sehr erfolgreich, und die Piloten werden wie Helden verehrt. Doch die Angriffe der Monster, zunächst noch in Abständen von einigen Monaten, erfolgen in immer kürzeren Abständen und werden gefährlicher. Schließlich wird Gipsy Danger, der Jaeger der Brüder Raleigh und Yancy Becket, vor der Küste Alaskas von einem Kaijū beinahe zerstört und Yancy dabei getötet, noch während die Gedankenverbindung zu Raleigh besteht. Dieser verlässt daraufhin traumatisiert die Einheit.
Jahre später soll das Jaeger-Projekt eingestellt und durch den Bau eines gigantischen Schutzwalls entlang der Pazifikküste ersetzt werden. Als jedoch ein Kaijū den Wall bei Sydney beinahe mühelos durchbricht, werden die verbliebenen vier Jaeger nach Hong Kong verlegt, um die Stadt zu schützen, bis der Wall fertiggestellt ist. Pentecost plant, dem Krieg ein Ende zu bereiten, indem er den Breach mit einer Nuklearwaffe zerstört. Dazu rekrutiert er Raleigh Becket als Piloten, der inzwischen sein Geld als Arbeiter auf dem Schutzwall verdient. Für ihn soll ein passender Co-Pilot gefunden werden, mit dem sich eine starke Gedankenkopplung aufbauen lässt. Nach einigen Tests mit Bewerbern entscheidet Raleigh sich für Mako Mori, die jedoch von Pentecost zunächst abgelehnt wird, da sie seine Adoptivtochter ist. Er hatte sie bei sich aufgenommen, als sie im Kindesalter ihre Eltern bei einem Kaijū-Angriff verlor. Nun befürchtet er, dass sie beim Aufbau des Drifts die Kontrolle über die Kampfmaschine verlieren könnte. Letztlich gibt er nach, doch der erste Testlauf mit dem wiederhergestellten Gipsy Danger endet beinahe in einer Katastrophe, als Pentecosts Befürchtungen eintreten und Mako im Bann ihrer Erinnerungen noch im Hangar die Waffensysteme des Jaegers aktiviert. Herc Hansen, ebenfalls Pilot und Vize-Kommandeur der Jaeger-Einheit, kann eben noch das Unheil verhindern.
Kurze Zeit später wird ein Doppelangriff der Monster vor der Küste Hong Kongs gemeldet. Die beiden Angreifer erweisen sich als überraschend stark, vernichten zwei Jaeger und setzen den dritten mit einem elektromagnetischen Impuls außer Betrieb. Pentecost schickt Raleigh und Mako mit Gipsy Danger als letzte Reserve los, um die Monster davon abzuhalten, Hong Kong zu zerstören.
Inzwischen ist es dem Genforscher Dr. Newton Geiszler gelungen, einen Apparat ähnlich dem Steuerungssystem der Jaeger zu entwickeln, mit dem er die Gedankenverbindung zu einem Gehirnfragment eines Kaijū aufbauen kann. Dabei entdeckt er, dass die Monster von einer Rasse außerirdischer Eroberer kontrolliert werden, die das Portal künstlich erzeugt haben und eine Invasion auf der Erde planen. Für ein zweites Experiment, das weitere Informationen liefern soll, benötigt er ein größeres Stück Kaijū-Gehirnmasse. Deshalb erhält er von Pentecost die Erlaubnis, Kontakt zu Hannibal Chau aufzunehmen, der in Hong Kong durch den Verkauf von Teilen der getöteten Monster reich geworden ist. Zwischenzeitlich konnte Gipsy Danger einen der Angreifer an der Küste besiegen. Der zweite bahnt sich seinen Weg durch Hong Kong in Richtung des Aufenthaltsorts von Geizler und Chau. Dieser erkennt, dass die Monster ein Schwarmbewusstsein besitzen und der Kaijū deshalb instinktiv auf der Suche nach Geizler ist.
Schließlich können Raleigh und Mako das Monster stellen und töten. Sofort machen sich Chaus Leute über den Kadaver her und zerlegen ihn. Dabei stellen sie fest, dass es trächtig war. Das Neugeborene bricht aus dem Mutterleib hervor und verschlingt Chau, bevor es sich selbst mit seiner Nabelschnur erwürgt und stirbt. Dr. Geizler und sein misstrauischer Kollege Dr. Gottlieb nutzen die Gelegenheit, sich mit dem noch intakten Gehirn des Neugeborenen zu verbinden. Im Drift mit dem Wesen erkennen sie, dass das Portal alles abstößt, das nicht die genetische Struktur eines Kaijū besitzt. Dies ist auch der Grund, warum frühere Versuche, das Portal zu zerstören, gescheitert sind.
Bald wird das Auftauchen zweier weiterer Monster gemeldet, die noch größer sind als alle bisherigen. Pentecost lässt in aller Eile die beiden verbliebenen Jaeger bereit machen und übernimmt selbst den Pilotenplatz neben Chuck, dem Sohn von Vize-Kommandeur Herc Hansen, welcher beim letzten Angriff so schwer verletzt wurde, dass er nicht selbst steuern kann. Unter Wasser machen sie sich auf den Weg zum Breach, aus dem bald darauf ein drittes, noch gigantischeres Monster auftaucht. Pentecost, dessen Jaeger die Nuklearwaffe trägt, opfert sich und Chuck, indem er die Bombe vorzeitig zündet und dadurch zwei der Monster, die das Portal bewachen, mit in den Tod reißt. Raleigh und Mako klammern sich mit Gipsy Danger am letzten Monster fest und können so durch das schlauchartige Portal fallen. Auf dem Weg nach unten schießt Raleigh die an Sauerstoffmangel leidende Mako in einer Rettungskapsel zurück an die Oberfläche. Dann aktiviert er die Selbstzerstörungssequenz des Nuklearantriebs von Gipsy Danger und flüchtet ebenfalls in einer Kapsel, gerade rechtzeitig, bevor der Jaeger die andere Seite des Dimensionsübergangs erreicht, dort explodiert und das Portal zerstört. An der Wasseroberfläche treibend, werden Raleigh und Mako von Rettungshubschraubern aufgenommen.
Während des Abspanns sieht man, wie Chau sich den Weg aus dem Körper des neugeborenen Monsters schneidet und sich über den Verlust eines Schuhs beklagt.
Quelle: Wikipedia