대도 루팡형제는 우주과학자 한박사가 발명하여 실험단계에 있는 날으는 오토바이를 훔친다. 경찰이 추적하자 루팡형제는 오토바이를 타고 허공으로 날아오르는데 허공을 질주하던 오토바이가 루팡형제를 싣고 순식간에 사라진다. 임형사와 김형사는 사라진 루팡형제를 찾기 위해 한박사의 딸이자 조수인 혜리를 만난다. 한박사로부터 블랙홀이론을 응용했다는 말을 들은 이들은 오토바이를 또 만들어줄 것을 요청한다. 위험을 무릅쓰고 범인을 잡으려는 이들의 일념에 감탄한 한박사는 오토바이를 만들어주고, 혜리를 동승시킨다. 한편 블랙홀에 빠진 루팡형제는 500년전의 반야성에 도착, 반란을 일으켜 성주가 된 록산일당에게 신의 아들로 대접을 받는다. 임형사와 김형사, 혜리는 걸인으로 은둔생활을 하고 있는 정응대감의 아들을 만나 그들의 도움으로 록산일당을 제압하고 루팡형제를 체포하여 현실세계로 금의환향한다.