怪盗四十面相越狱后，以怪盗身份恐吓实业家神山正夫，扬言要偷走其珍藏的伦勃朗名画《Ｓ夫人像》。名侦探明智小五郎与少年助手小林介入调查，警方也加派警力严防死守。四十面相却伪装成修复工人，藏在阿多尼斯石膏像中潜入宅邸，成功盗走画作后逃上屋顶，乘直升机脱身。不料直升机驾驶员实为明智伪装，四十面相虽用调包计逃脱，却被少年侦探团的“口袋小不点”跟踪，发现其藏于深山“奇面城”的老巢。