Surgies des flots, des hordes de créatures monstrueuses venues d’ailleurs, les «Kaiju», ont déclenché une guerre qui a fait des millions de victimes et pratiquement épuisé les ressources naturelles de l’humanité. Pour les combattre, une arme d’un genre nouveau a été mise au point : de gigantesques robots, les «Jaegers», contrôlés simultanément par deux pilotes communiquant par télépathie grâce à une passerelle neuronale. Mais même les Jaegers semblent impuissants face aux redoutables Kaiju. Alors que la défaite paraît inéluctable, les forces armées n’ont d’autre choix que d’avoir recours à deux héros hors normes : un ancien pilote au bout du rouleau (Charlie Hunnam) et une jeune femme en cours d’entraînement (Rinko Kikuchi) qui font équipe pour manoeuvrer un Jaeger d’apparence obsolète. Ensemble, ils incarnent désormais le dernier rempart de l’humanité contre une apocalypse qui semble imminente…