舞台は、昭和40年頃の雰囲気と現代を織り交ぜた架空の時代。ある実業家の屋敷から怪人二十面相により宝石が盗み出されるところから物語が始まる。 【あらすじ】 神出鬼没の「怪人二十面相」が再び世間を騒がせ、浪越警部（池田鉄洋）を出し抜き、実業家・辻喜八（笠松伴助）が所蔵する宝石を盗み出す。名探偵・明智小五郎（船越英一郎）は、助手の小林芳雄（樋口幸平）、助手代理として新たに加わった花崎マユミ（石川古都）、中村警部（徳井優）と共に捜査に乗り出す。 次に二十面相は、川手庄太郎（神保悟志）所有の絵画や民自党幹事長・斑鳩平蔵（並樹史朗）の金塊を狙い予告状を送る。警備には犯罪心理学の権威、宗像隆一郎教授（徳重聡）も加わるが、二十面相は巧みな変装で現場を混乱させ、盗みを成功させる。 明智は、宗像教授の妻・京子（東風万智子）の不審な言動や現場の状況から、宗像教授こそが二十面相ではないかと疑い始める。しかし事件の裏には、被害者である川手や斑鳩らが関わった、過去のある大きな秘密が隠されていた。やがて川手の娘・川手綾（坂巻有紗）も事件に巻き込まれ、明智は二十面相の真の目的と正体に迫っていく。