2002年冬天,横浜大桥突然被战斗机炸毁,媒体报道称为自卫队战机所为,但实际上并不存在这架战机。由此引发的民众对自卫队的不信任感广泛蔓延。特车二课第二小队的队长后藤意识到此事与在1999年发生的自卫队机器人全军覆没事件有关,而当时有一位队员柘植神秘失踪。与此同时,民众的不信任感达到顶峰,处于戒严状态的东京陷入巨大的混乱,战争的阴影笼罩着整个城市。在自卫队最出色的队员荒川的帮助下,后藤和南云(原来是柘植的女友)找到了柘植的下落。后藤召集旧成员泉、篠原等,启动PATLABOR机器人,进攻柘植的根据地。这部电影是押井守导演推出的《机动警察PATLABOR》系列的第二部剧场版。