Dans un sous-marin ultra-moderne, une expédition américaine s'élance, au large du Japon, à la recherche du singe géant King-Kong qui se trouverait dans une île, « véritable musée vivant de la préhistoire ». Mais, par ailleurs, un savant japonais épris de puissance et travaillant aux ordres d'une nation étrangère est également intéressé par la découverte de King-Kong dont il compte utiliser la force surhumaine pour recueillir dans une grotte l'élément X qui le rendra maître du monde. En attendant, le Japonais a fabriqué un robot aux dimensions et à la ressemblance du vrai King-Kong. Mais, envoyé dans le gouffre où se trouve l'élément X, le robot se rompt les os (ou plutôt les jointures métalliques). Le Japonais doit reprendre ses recherches à zéro. Mais voilà : la mystérieuse puissance qui le commandite va-t-elle accepter de lui envoyer à nouveau des crédits ? Les Américains ont découvert la fameuse île et y abordent. King-Kong, en pleine activité puisqu'il doit vaincre un affreux monstre préhistorique, est aussitôt transporté par le charme de l'assistante du savant américain. Il la prend dans sa patte, sans lui faire de mal. Bientôt, à sa grande tristesse, il doit la laisser repartir dans le sous-marin qu'il a sauvé des griffes d'un monstre marin. L'équipe américaine retourne faire son rapport à l'O.N.U. Le mégalomane savant japonais bombarde alors King-Kong de bombes anesthésiantes ; King-Kong se réveille en prison. Hypnotisé, il est mené à la recherche de l'élément X tandis que l'équipe américaine est capturée par les Japonais. King-Kong, remis en prison car il n'avait pu emporter l'inaccessible élément X, y provoque un éboulement, libère ses amis et marche vers Tokyo. Là aura lieu un gigantesque combat entre King-Kong et le robot. Ce dernier, qui a saisi l'assistante, se verra poursuivi par le singe dont la force est décuplée par son désir de sauver la demoiselle. Le robot s'écrasera du haut d'une tour, l'assistante sera déposée sans bobo sur le sol et King-Kong, cette fois tout à fait dégoûté de la civilisation et de ses conflits, s'en ira seul de l'autre côté des mers.