かつてルパン三世の祖父であるアルセーヌ・ルパンが唯一窃盗に失敗した「竜の置物」を巡る、ルパンファミリーと陳珍忠率いる香港マフィアとの争奪戦を描く。五ェ門を中心にした作品だった事から五ェ門役の井上真樹夫も思い出深いルパン作品に『TV第2シリーズ』112話「五右ヱ門危機一髪」と共に本作を挙げている。

前作『ルパン暗殺指令』の時点で体調を崩していたルパン役の山田康雄は本作でも椅子に座って収録を行った。この時、山田はいつもなら簡単に跨ぐスタジオ扉の約20センチの段差を跨げなかったため、「かなり肉体的に参っているのでは」と感じるスタッフもいたという。この作品が23年半ルパンを演じてきた山田の事実上の遺作（CM等も含めれば、同年末に収録され翌年1月から放映されたエッソ（エクソンモービル）とのコラボCMが最後の出演）となった。

キャラクターデザインは『ルパン三世 (TV第1シリーズ)』（以下、『TV第1シリーズ』）に近いものになっており、このデザインは同じく須藤昌朋がキャラクターデザインを務めた『ハリマオの財宝を追え!!』と『東方見聞録 〜アナザーページ〜』にも引き継がれている。

本放送終了後には翌年公開の劇場映画第5作『ルパン三世 くたばれ!ノストラダムス』の特報が放映された。

東京で初代石川五右衛門没後四百年の記念興行中の歌舞伎を鑑賞していた石川五ェ門は、斬鉄剣を狙う謎の忍者集団に襲われる。五ェ門の歌舞伎鑑賞中にゲームセンターでUFOキャッチャーに勤しんでいたルパン三世と、その隣でクロスワードパズルに勤しんでいた次元大介は、五ェ門と合流し、途中、銭形警部の介入もありながら、応戦し逃走する。変装で油断させ五ェ門を討とうとした忍者集団の頭領「柘植（つげ）の幻斎」を射殺するルパンであったが、何かを察した五ェ門はルパンからのそれ以上の助けを断り、姿を消す。一方でルパンはそんな自分たちの姿を香港マフィアのボス・陳珍忠（ちんちんちゅう）が見ていることを知る。

何かあると睨んだルパンと次元は、豪華客船上で開かれている陳の仮装パーティに潜入する。その中には陳のお宝を狙う峰不二子もおり、共に船内を探索する。しかし、陳はルパン一味を待ち構えており、取引を持ち掛ける。陳によれば、自分の狙いは1912年に沈没した豪華客船タイタニック号のとある日本人客が持っていた「竜の置物」であり、それはルパンの祖父ルパン一世も狙ったが、沈没事故によって海底に沈んでしまったため、唯一彼が予告状を出しながらも盗めなかった代物であるという。そこでそれを手に入れて欲しいと陳は言うが、ルパンはこれを断る。交渉決裂として陳は武装した部下を呼んで始末しようとするが、ルパンらはまんまと逃げ出す。

一方、五ェ門は日本のある山奥で、先祖から言い伝えられていたとある「巻物」を回収していた。そこを再び謎の忍者集団や死んだはずの幻斎に襲われ、彼らは真の狙いはその「巻物」だという。危機に陥った五ェ門であったが、同門で修行時代には妹のように接した女忍者の桔梗に助けられる。

盗んだ深海探索用の潜水艦で沈没船タイタニック号に潜入したルパンは、苦難の捜索の末に竜の置物を手に入れる。その横取りを企む陳や、逮捕しようとする銭形警部も現れる中、桔梗を連れた五ェ門も現れ、ルパンに竜の置物を寄越すように要求し、断れば斬るとまでいう。結局、再度の陳の介入によって有耶無耶になり、竜の置物は陳が手に入れ、ルパンは逃亡する。

ルパンは竜の置物を奪還するため、香港にある陳の邸宅に潜入し、同じく五ェ門と桔梗も現れる。一方、陳に色仕掛けで取り入った不二子は彼より竜の置物の正体が、かつて斬鉄剣を生み出した五ェ門の先祖が発見した斬鉄剣よりも硬い合金であると教えられる。さらにそれは形状記憶合金であり、「巻物」で秘密を解くと合金の製法が判明するという。陳の目的は何者も及ばない合金で兵器を作ることであった。陳の狙いを盗み聞きし竜の置物を奪還したルパンであったが、脱出の最中に五ェ門や幻斎と鉢合わせする。その直後に幻斎が落とし穴の罠を作動させ、五ェ門の懐から落ちた「巻物」を回収しようとした桔梗がワニの池に落ちてしまう。

死地を脱し、とあるホテルの一室に潜伏したルパン一味であったが、五ェ門は桔梗を亡くしてショックを受けていた。そこに瀕死の桔梗が現れ、五ェ門が生存を喜んだのもつかの間、彼女に脇腹を刺される。実は彼女こそ秘伝であった竜の置物や巻物のことを陳に売り込んだ今回の黒幕であった。桔梗と幻斎は、竜の置物と不二子の身柄を手に入れるとホテルを爆破し姿を消す。

すべてを手に入れた陳は合金の製法の解読に成功し、あらゆる攻撃が効かない最強のステルス爆撃機を完成させる。一方、彼の施設に潜入したルパン・次元・五ェ門の3人であったがすぐに発見され、不二子と共に錯乱ガスが充満した密室に閉じ込められる。部屋を破壊して脱出したルパンは本物の幻斎を殺害し施設を爆破すると、爆撃機に乗ってアメリカに向かった陳の後を追う。

陳は兵器のデモンストレーションとしてニューヨークを爆撃することをアメリカ政府に予告し、迎撃に出てきた太平洋艦隊を全滅させてしまう。そこに複葉機に乗ったルパン一味が追いつくと、五ェ門は空中に飛び出し、果敢に斬鉄剣によって爆撃機を斬ろうとする。陳と桔梗はあざ笑い機関銃や追尾ミサイルで迎撃しようとするが、全く同じ場所を三度正確に斬りつけた五ェ門の執念が勝り、爆撃機は真っ二つに斬られる。そこにルパンたちを狙っていた追尾ミサイルが誘爆し、爆撃機は爆発炎上する。

残骸と共に墜落していく桔梗の姿を確認し、そこへ現れた銭形に追われながらルパン一味は帰路につくのだった。

• ルパン三世 - 山田康雄
• 次元大介 - 小林清志
• 石川五ェ門 - 井上真樹夫
• 峰不二子 - 増山江威子
• 銭形警部 - 納谷悟朗
• 陳珍忠 - 滝口順平
• 柘植の幻斎 - 銀河万丈
• 桔梗 - 松井菜桜子
• 茶風林
• 岩田安生
• 中田和宏
• 定岡小百合
• 岡村明美
• 長島雄一
• 中博史
• 落合弘治

• 原作 - モンキー・パンチ（中央公論社刊）
• 監督・絵コンテ - 奥脇雅晴
• 企画 - 武井英彦（日本テレビ）
• 脚本 - 岸間信明
• 演出 - 日巻裕二
• キャラクターデザイン・総作画監督 - 須藤昌朋
• メカニックデザイン - さとうけん
• 作画監督 - 高谷浩利、中沢一登
• 美術監督 - 渋谷幸弘
• 撮影監督 - 長谷川肇
• 編集 - 鶴渕允寿
• 音楽 - 大野雄二
• 音楽監督 - 鈴木清司
• 録音監督 - 加藤敏
• 音響効果 - 糸川幸良
• 音響制作 - 東北新社
• 音響制作担当 - 古川直正、寺澤和宏
• 脚本監督 - 飯岡順一
• 制作担当 - 古屋暢
• アシスタントプロデューサー - 吉岡昌仁（TMS）
• プロデューサー - 伊藤響（日本テレビ）、松元理人（TMS）、尾崎穏通（TMS）
• 音楽プロデューサー - 島田義三、山田慎也、松橋繁
• 主題歌「想い出があなたを離さない」
• 作詞 - 加藤健
• 作曲・編曲 - 大野雄二
• 歌 - 平井菜水
• 企画協力 - 飯岡順一事務所
• 企画制作 - 日本テレビ
• 製作 - 東京ムービー新社

• 作詞 - 加藤健
• 作曲・編曲 - 大野雄二
• 歌 - 平井菜水

• 『TMSアニメ55周年公式チャンネル』にて、2019年8月16日から8月22日まで無料配信された。