《鲁邦三世》首度以3DCG制成的电影版作品，那个大名鼎鼎的亚森‧鲁邦唯一失手的秘宝「布列松日志」，传说若能解开日志之谜，就会获得庞大的财宝。瞄准了这个目标的鲁邦，邂逅热爱考古学的少女蕾蒂西亚，两人决定合力解开谜团。然而，企图得到布列松日志的秘密组织研究人员兰贝尔，以及操控组织的神秘男子杰洛特却阻挡住两人的去路……隐藏在布列松日志里令人震惊的秘密究竟是！？巴黎、墨西哥、巴西——前所未有的大规模夺宝战即将开幕！

此次故事的舞台在伦敦。鲁邦这次的目标是一幅画，上面有着暗中操控英国政府的神秘组织·渡鸦所暗藏的宝藏的线索。面前的阻碍是苏格兰场、军情六处。还有察觉到鲁邦行动而出现的钱形警官。而鲁邦面前的那位侦探——竟然是夏洛克·福尔摩斯！

卡里奥斯特罗，一个位于欧洲人口只有3500人的小国家，却是世界上最逼真的伪钞——山羊之钞的发源地。其伪钞之真，连鲁邦三世这样的大盗都险些被其蒙蔽。鲁邦和伙伴旅行至此，恰巧遇见正被一伙暴徒追赶的美丽少女克拉丽斯。鲁邦出手相救，却从少女遗留下的戒指上若有所悟。原来是多年前鲁邦曾来此寻找过山羊之钞的下落，并在此结识还是孩童的克拉丽斯及其身为大公的父亲。如今物是人非，七年前的一场大火烧毁了大公的城堡，克拉丽斯的父母皆在大火中身亡。孤苦伶仃的克拉丽斯无依无靠，而摄政王卡里奥斯特罗伯爵则逼迫少女与之成亲。鲁邦决定从伯

鲁邦三世与猫眼三姐妹进行竞争，打算偷走她们父亲的三联画，而这幅画将会是解开一个长期未解之谜的关键。