犯行を事前に予告したうえで狙ったものを次々と見事に奪い去る「怪人二十面相」が、今度は国立博物館所蔵の美術品を盗むと知らせてきた！何しろ二十の顔を持つ変装の天才で、どんな人物にもなりすまして相手をだます恐るべき盗賊だ。もはや頼れるのは日本一の名探偵明智小五郎をおいて他にない。小林少年をはじめとする少年探偵団とともに、悪を相手の真剣勝負が始まった！小学上級から。

大胆不敵な犯行を続ける怪人二十面相と、日本一の名探偵明智小五郎の息づまる頭脳戦。明智を助ける少年探偵団もあっぱれな活躍ぶり。