东京、大阪、京都相继发生杀人事件，5名死者皆是被头戴面具的黑影人用武士刀和弓箭瞬间杀害。警方介入调查，发现死者都是出没于3地专门偷窃有名的佛像及美术品的偷盗集团“源氏萤”成员。该集团共有成员8名，以义经的家臣名字互相称呼，且都持有一本《义经记》，被害5人手中的《义经记》均被拿走。 这日京都古寺山能寺收到奇怪书信，说若能解开信中所附的画谜，便能找到8年前被窃的如来佛像。柯南、小兰随毛利小五郎来到该寺，均对画谜一筹莫展。5名被杀者之一曾对与新一不相上下的大阪高中生服部平次照料有加，服部也来到京都对案件秘密展开调查，并借机找寻自己的初恋情人。柯南与服部相遇联手调查时，发现有人想置服部于死地，紧接“源氏萤”另一成员被害，而这一切，似乎又都与画谜有关。
电影在法国开始，反派和空中都市的王子（诹访部顺一配音）带着婴儿在一架飞艇上，空贼潜入飞艇把婴儿劫走，鲁邦三世半路杀出夺宝。 少女空贼尤缇卡（石川由依配音）阻拦不成反被袭胸，恼羞成怒之际扇了鲁邦一耳光，鲁邦从飞艇上掉进了塞纳河...... 鲁邦带着婴儿和一块记载了空族宝藏所在地的水晶跑回了据点，发现包里装着一个婴儿后，鲁邦与次元大介两个大男人的噩梦到了。毕竟偷盗是工作，鲁邦与次元两人带着婴儿又干了好几票盗窃案。直到钱形幸一警部跟着鲁邦的脚步来到了罗马。 因为与鲁邦有关，反派和王子就叫来钱形去夺回婴儿。另一方面，反派的秘书竟是峰不二子。 在一次盗窃中，鲁邦与次元被老叔追得逃进了古罗马斗兽场。尤缇卡乘机夺回婴儿逃回基地，不曾想鲁邦尾随而至，更意外的是空贼内部出了叛徒，最后族长（菅生隆之配音）把基地炸掉同归于尽，鲁邦次元带着婴儿与女主逃掉了......
正义联盟将面临一群超级恶棍，他们的力量甚至可以与世界上最伟大的超级英雄在正义联盟与致命五人组(2019年上映的DC宇宙原创电影)中抗衡。
