该剧共有八集，描述日本核灾后人心惶惶的关键七日，并分别从政府、企业与冒险犯难的现场人员观点出发，透过严谨的资料搜集，真实还原事发经过，并尝试解答一个问题：“那天究竟发生了什么事？” 2011年3月11日下午2时46分，日本宫城县栗原市发生九级大地震，震度最高到达7级，距离三陆海岸130公里范围皆受重创。日本多个岛屿变成一片破瓦颓垣，一小时后，海中卷起15米高的海啸，瞬间吞没福岛核电厂，但那只是噩梦的开端。这场地震让核电厂的冷却系统失灵，危险重重，局面完全失控。
一个全身闪红光的哥斯拉在香港登陆，并把港岛和九龙的繁荣商业区破坏後离去。及後东京海底队道亦因为隧道机械主轴溶化不停发生事故，原来哥斯拉身上的冷却系统已破坏，令牠体内核子分裂快速活性化，并变成一座懂得步行的核子厂。同时东京水族馆发生谜一样的事件—水族馆内的鱼被离奇杀害，经研究後发现是一些生活在二亿多年前的地层生物—狄斯亚所造成。在临海副都心，自卫队派出冷冻战车迎战不明生物—狄斯亚及哥斯拉。此时哥斯拉的体温最终到达一千二百度，并可能引发全人类灭亡的核爆……