日本推理史上，名偵探與怪盜的首次智慧對決。這回名偵探遇上了將和他糾纏後半生的怪盜二十面相。怪盜精於易容術，狡兔三窟，慣於預先告知作案時間，專挑有錢人的古董名品下手，東京人人聞之色變。當他設計巧取了羽柴家的大鑽戒時，又相中了國寶佛像。但這回，半路殺出了明智的高徒小林芳雄，怪盜鎩羽而歸。隨後，他的野心不斷膨脹，竟公告要豪奪帝國博物館的藝術品，甚至搶先一步綁架了名偵探。這回名偵探能否脫困制勝呢？