东京出现“黑色魔物”，专在暗夜作祟，或伪装影子吓人，或掳走孩童，引发全城恐慌。以小林芳雄为团长的少年侦探团，在名侦探明智小五郎指导下展开调查。团员桂正一追踪魔物至墓地，却见其凭空消失；篠崎家因受诅咒的宝石遭魔物觊觎，其女绿酱两次险遭掳走。随着调查深入，众人发现魔物实为怪盗二十面相伪装，他觊觎宝石与黄金之塔，设下诸多诡计，如假扮印度人、利用热气球逃脱。少年侦探团与明智小五郎紧密配合，小林更伪装女佣潜入敌营，最终识破二十面相的腹语术与变装计，迫使二十面相引爆火药，自毁巢穴，乃至看上去尸骨无存……