Quando outro Mega Shark retorna das profundezas do mar, os militares do mundo entram em alerta máximo. O tráfego do oceano pára, pois todos vivem com medo da fera insaciável. Sem opções, o governo dos EUA lança o projeto ultrassecreto do Mecha Shark – um tubarão mecânico construído para ter exatamente as mesmas características do Mega. Dois cientistas pilotam a criatura mecânica enquanto lutam contra Mega em uma batalha campal para salvar o planeta. Mas quando a mecânica defeituosa faz com que o Mecha vá atrás dos humanos, os cientistas devem de alguma forma guiar Mega até Mecha na esperança de que os dois titãs se matem – ou corram o risco de uma destruição mundial incalculável.