事件を解決し、ダメ探偵から一躍有名になった中五郎（田辺誠一）。小林少女（小池里奈）もそんな中五郎の秘書役として忙しい。そんな中五郎の名誉を失墜させる事件が。東京都内のさまざまなところに黒ペンキが塗られ、中五郎はその罪を着せられてしまう。図形の書かれたカードによって、次の犯行予定地を知らせる三代目怪人二十面相（片桐仁）。カードの意味を解くことが二十面相を捕える鍵なのだが…。謎解きに挑みながら、中五郎と二十面相がいよいよ最後の対決。永遠のライバルとの決着はいかに。
