Es sah danach aus, als würde Jake Pentecost eine glorreiche Zukunft als Jäger-Pilot haben und die Menschheit so im gigantischen Roboter vor den riesigen Wassermonstern Kaiju beschützen. Damit hätte er in die Fußstapfen seines Vaters Stacker treten können, der sich im Widerstand gegen die Kreaturen aus einer anderen Welt opferte. Aber weil Stacker in Jakes Schwester Mako Mori mehr Hoffnungen legte und der junge Mann die Erwartungen des Vaters nie zu erfüllen vermochte, schmiss er das Pilotentraining und landete in der Unterwelt, wo er Dieb und Schwarzmarkthändler wurde. Doch die Menschheit braucht ihn im Angesicht einer nie zuvor gesehenen Bedrohung. Mako führt ein neues Team junger Jäger-Piloten an, zu dem auch Jake stoßen soll. Gemeinsam mit seinem Rivalen Lambert, der Hackerin Amara und der ebenso mutigen wie konfliktbeladenen Jules Reyes wird Jake Teil der wichtigen Verteidigungstruppe...

Vor einiger Zeit sah es noch danach aus, als würde Jake Pentecost eine glorreiche Zukunft als Jaeger-Pilot beschieden sein, der mit seinen Fähigkeiten dabei hilft, die Menschheit vor den monströsen Kaiju zu beschützen. Damit hätte er in die Fußstapfen seines Vaters treten können, der einst den Widerstand gegen die Monster aus einer anderen Welt anführte. Aber weil dieser in seine Ziehtochter Mako mehr Hoffnungen legte und Jake dessen Erwartungen nie wirklich zu erfüllen vermochte, verabschiedete er sich vom Pilotentraining und landete in der Unterwelt, wo er sich zum Dieb und Schwarzmarkthändler mauserte. Doch die Welt braucht ihn: Eine nie zuvor gesehene Bedrohung schickt sich dazu an, Städte in Schutt und Asche zu legen und Mako führt eine neue Generation junger Jaeger-Piloten an, zu der sich auch Jake gesellen soll.

Der Rechtsanwalt Adam Ewing lernt 1850 mit einem Schiff die Ureinwohner des Südpazifik und ihre Unterdrückung kennen. Der Junge Musiker Robert Forbisher arbeitet 1931 an seinem Wolkenatlas-Sextett und wird dabei von Ewings Tagebuch inspiriert. Die Journalistin Luisa Rey ermittelt 1975 über eine vertuschte Fehlkonstruktion beim Bau eines Atomkraftwerks und erfährt dabei auch von Forbisher. Der Verleger Timothy Cavendish, der Luisa Reys Geschichte veröffentlichen will, wird in der Gegenwart irrtümlich in ein Altenheim eingewiesen. In der nahen Zukunft kämpft die junge Replikantin Sonmi-451, deren Lieblingsfilm die Verfilmung von Cavendishs Lebensgeschichte ist, für die Anerkennung ihrer Menschlichkeit. Schließlich spielt eine Episode in ferner Zukunft, in der die menschliche Zivilisation weitgehend wieder auf den Stand der Steinzeit zurückgefallen ist. Nur ein Hologramm mit den Aufzeichnungen Sonmis kündet von der lange vergangenen Zeit.