在与强大的怪兽拜拉斯和小白的搏斗中，负伤的博卡拼尽全力击败了它们，并最终换来了大家的安全。然而，卡美拉为了保护大家而受了重伤，最终无法苏醒，这让博卡倍感难过。他虽然只是一个孩子，但却必须寻求大人的帮助。田崎是最好的人选，但他得罪了大财团，即使逃到天涯海角也无济于事。田崎开始联系政府高官，并提供了充分的证据，证明财团背后有人利用怪兽清除人类。高官震惊之余被他说服，并派出军队保护卡美拉，同时集结了全国最顶尖的科学家和医疗团队为它治疗。
然而，更残忍的一幕在等待着惠美子。拜拉斯的尸体突然裂开一个小洞，幼体卡欧斯从里面跳了出来。惠美子最终被活生生地吃掉了。惠美子的死亡也让博卡认识到，只有消灭卡欧斯才能保护人类的安全。研究团队成功地利用奥琉晶体治疗了卡美拉，让她恢复了健康。
然而，卡欧斯出现了，它的身形比以前更加巨大。面对从未见过的巨大怪兽，研究团队萌生了退意。田崎为他们提供了线索，让他们拿出复活过拜拉斯的奥琉晶体。经过检查，专家们发现卡美拉全身有一百多处骨折和撕裂伤，皮肤也很硬，常规治疗方案无法奏效。专家们想到了利用奥琉晶体放大能量的方法，最终成功地治好了卡美拉。
与此同时，幼体卡欧斯出现了，它的体型比以前更大了。为了保护人类，研究团队必须想办法阻止它。纯一在看到卡欧斯时，想到了卡美拉以前的样子，这让他想到了一种特殊的方法。他很快画出了笼子的样子，这种特殊的构造可以通过共振放大能量。
在研究团队的努力下，卡美拉成功地恢复了健康。然而，卡欧斯已经接近了人类城市。为了保护人类，研究团队必须想办法阻止它。纯一在看到卡欧斯时，想到了卡美拉以前的样子，这让他想到了一种特殊的方法。他很快画出了笼子的样子，这种特殊的构造可以通过共振放大能量。
在研究团队的努力下，卡美拉成功地恢复了健康。然而，卡欧斯已经接近了人类城市。为了保护人类，研究团队必须想办法阻止它。纯一在看到卡欧斯时，想到了卡美拉以前的样子，这让他想到了一种特殊的方法。他很快画出了笼子的样子，这种特殊的构造可以通过共振放大能量。舰队不断接近，卡欧斯展现出巨大的身躯，释放出红色的能量光束。仅仅十分钟的交战，两艘军舰就被摧毁，剩下的两艘也将面临同样的命运。面对强大的卡欧斯，海岛的最后一道防线是坦克部队，他们排列整齐，开始持续不断的轰炸。这股火力丝毫不亚于舰队。面对卡欧斯的攻击，坦克部队在队长的指挥下，有条不紊地进行闪避。队长的指挥非常出色，他采取了牵制战术，将攻击全集中在一点，打完就闪避，然后继续牵制集中攻击。轮流攻击不同位置后，队长发现了卡欧斯的弱点，炮弹打在卡欧斯的后脑和颈根，它的反应完全不同，卡欧斯居然开始后撤。但真的能打败它吗？
卡欧斯后撤是为了积蓄更强大的能量，发出更为粗壮的光束进行范围性的打击。这样一来，坦克部队避之不及，损失惨重。阵型也被打乱了，队长打算引开它，让所有部队重新集结，但卡欧斯没有给机会，持续不断地攻击，坦克部队的防线已经被撕开，而队长自己也被击晕了过去。现在没有人能阻挡卡欧斯了。为了安全着想，岛上的人员准备撤退。听到这个决定，研究团队感到惋惜。如果再有三十分钟，卡美拉就能醒过来了。虽然这是无可奈何的事情，但博卡没有放弃，他偷偷地溜了出去。这次由我来保护。博卡打算将自己作为诱饵，吸引卡欧斯的注意力，争取那么一点点的恢复时间。
卡欧斯果然被他吸引，转身向他追了过来。博卡现在处于生死危机时刻，就像有所感应，担心他的卡美拉加快了恢复进度。就在博卡被逼到悬崖那刻，卡美拉终于恢复了清醒。这是两者之间的羁绊。
面对卡欧斯，博卡有跳下去的勇气，但卡美拉怎么会让他这样做，它一直以来都在保护他。这次也不例外，卡美拉再一次站起来战斗，连续的火球攻击，不断轰在卡欧斯身上，压制住它的行动。两大怪兽相互发出怒吼，卡欧斯的翅膀不能用，对它的战斗力影响太大了，靠近卡美拉，根本就是挨揍。它只能拉开距离，用能量光束射击。
可这对卡美拉不管用，厚实的龟壳和外皮足以应付。卡美拉一边护住要害，一边慢慢地接近，待够到范围时，出奇不意地使出冲击波，将卡欧斯震翻倒地，胜利仿佛胜券在握。
然而就在它积蓄能量，发射加强版的等离子火球时，卡欧斯突然转头反击，将长长的舌头伸到卡美拉嘴中。这一招不仅打断火球攻击，还能输送病毒物质，卡美拉无法挣脱。它现在有大麻烦了，博卡很是焦急，但他帮不上忙。
就在这时，清醒的坦克队长违反撤退命令，独自对卡欧斯开炮。他擅长观察战场。现在是个绝佳的时机，卡欧斯分身乏术，无法攻击卡美拉，而卡美拉一个人也无法脱困。然而，美国空军的到来可谓是及时雨，密集的轰炸让卡欧斯倍感痛苦。卡欧斯张大的嘴巴给了坦克队长机会，他直接将炮弹送入嘴中，让卡欧斯痛苦不堪。卡美拉终于得以摆脱束缚，看着对手，她明白只有使出绝招才能奏效。她使出了攻防一体的龟派旋转螺旋丸，这是加强版的全方位无死角攻击。卡欧斯的攻击全被弹开，它再无还手之力，想要逃脱却又无法逃脱，结果只能被螺旋丸切割和摩擦，最终被燃烧致死。财团幕后的计划因此受挫，但这些老谋深算的家伙不会轻易放弃，他们还有后手。虽然卡美拉安然无恙，但她之前被注入的病毒导致基因配置发生了逆转，变成了黑化的状态。
黑化的卡美拉成为了财团的一枚棋子，但这种形势已经逆转。死亡的威胁迫在眉睫，其他人都想逃跑，只有博卡不为之所动，他依然相信着卡美拉，相信卡美拉永远不会改变，她和其他怪兽不同。正如博卡所说，卡美拉有着自己的意识和情感，否则她也不会拼尽全力保护博卡。如今，卡美拉已经被毒素侵蚀，但她仍决定结束这一切。博卡知道她要做什么，但他现在只能眼睁睁地看着卡美拉燃烧自己。卡美拉开始繁殖了吗？终于开始净化了。
财团幕后被消灭后，卡美拉的身形开始消散，留下一枚蛋，她终于可以放心地离开了。这次事件之后，再也没有出现怪兽袭击事件，人们的生活恢复了平静。然而，财团背后的利益关系错综复杂，不只是几个头目，财团依然存在，怪兽也依然存在。好在那枚蛋孵化成功，博卡又拥有了卡美拉。虽然现在的卡美拉个头很小，但她依然像当初一样威猛，不信你听。
