1949年，架空都市——帝都。
这是一个延续了贵族制度的社会，贫富差距极大，帝都的富人中有九成是特权阶级。突然，帝都出现了一个以富人为目标、不断盗取艺术品和古董的怪盗。他有着魔法般的身手和变化莫测的二十张面孔，人们叫他“K-20”。
本片的主人公并非这个超级大盗，而是一个叫远藤平吉的普通男人。
平吉是马戏团里的杂技演员，他落入陷阱，背上了怪盗二十面相的黑锅。摆脱追捕后，平吉决定用自己的头脑和杂技技巧与二十面相对抗。和他联手的是二十面相的目标贵族千金羽柴叶子及其未婚夫神探明智小五郎。平吉化妆成二十面相，全力追索诬陷他的凶手……
最后，平吉能否获得清白？而这场混乱的激斗又会迎来怎样的结局？！