重傷を負っていた鬼太郎は、帰国してからというもの、眠れない日々を送っていた。 大海獣ゼオクロノドンの謎が解明できていないからだ。 そんな中、人間たちは復讐するため、ゼオクロノドンに攻撃を仕掛けてしまう。 ゼオクロノドンの謎を解くカギを握るのは、血液サンプルを持ち帰った研究者山田だが。 しかし本当のカギを握っているのはその山田の妹の啓子だった・・・。 果たして鬼太郎は、ゼオクロノドンの謎を解くことはできるのか?!