怪物襲撃事件から半年後、事件の調査のためノーチラス島を訪れた「私」は、同伴した助教と共に、新たな事態に遭遇する。９年前に調査隊が失踪し、不可解な怪談が残る場所で「私」が見たものは、想像を絶する現象であった。

主人公の「私」はノーチラス島の博物館で幽霊調査の依頼を受ける。幽霊が出没するという天文台を訪れた私とコノハ助教は、そこで恐るべき事態に遭遇する（本作は構成の都合上、ノーチラスノートIIを読了後に読まれることをお勧めします）。

ノーチラス島の博物館で研究を続ける「私」のもとに怪物調査の依頼が入る。それは島の僻地で目撃されたモササウルスに関するものであった。私は調査を進めるうちに、そこに潜む恐るべき秘密を知る。

突如として出現した異空間への入口。人類はその先で未知の島を発見する。それから半世紀の後、新型の探査機の操縦者としてそこを訪れたクレイ・フェンネルの前に未知の巨大生物が出現する。さらに彼はその島にある謎の縦穴で不可解な現象に遭遇することになる。様々な怪現象が頻発するこの島には、いかなる秘密が隠されているのか？