Setelah kampung halaman mereka hancur, teman masa kecil Kafka Hibino dan Mina Ashiro membuat perjanjian untuk menjadi perwira di Angkatan Pertahanan—sebuah organisasi militer yang bertugas melindungi Jepang dari monster kolosal yang dikenal sebagai “kaijuu”. Beberapa dekade kemudian, Kafka yang berusia 32 tahun telah menyerah pada mimpinya akan kepahlawanan. Sebaliknya, dia membersihkan sisa-sisa kaijuu yang dibantai setelah mereka dikalahkan oleh tentara gagah berani—termasuk Mina, yang berhasil mencapai tujuan bersama.
Saat bertemu rekan kerja barunya, Reno Ichikawa, Kafka menghadapi cerminan masa lalunya: seorang pemuda ambisius yang keinginannya adalah bertarung sebagai anggota Angkatan Pertahanan. Sayangnya, keduanya segera terlibat dalam pertemuan aneh dengan kaijuu nakal. Meskipun Kafka menunjukkan sifat heroik bawaannya dan menyelamatkan Reno dari malapetaka tertentu, dia terluka parah.
Saat keduanya pulih di rumah sakit, Kafka tampaknya diserang oleh salah satu monster lainnya. Hasilnya, dia memperoleh kemampuan untuk berubah menjadi kaijuu humanoid dengan kekuatan dan kekuatan monster besar yang mengancam Jepang. Dijuluki “Kaijuu No. 8” oleh militer, Kafka memutuskan untuk menggunakan bakat barunya demi kebaikan yang lebih besar. Diikat oleh rasa saling menghormati, Kafka dan Reno berangkat untuk bergabung dengan pejuang seperti Mina di garis depan Angkatan Pertahanan.