《魯邦三世》首度以3DCG制成的電影版作品中，那個大名鼎鼎的亞森·魯邦唯一失手的秘寶「布列松日志」重現江湖，傳說其破解將指引龐大財寶的下落。魯邦鎖定目標后，在巴黎邂逅熱愛考古學的少女蕾蒂西亞，兩人因共同利益結成同盟，攜手展開解謎行動。然而秘密組織研究人員蘭貝爾與幕后操控者神秘男子杰洛特接連設下致命陷阱，不僅奪取日志關鍵線索，更將魯邦團隊逼入絕境。隨著三人組穿越墨西哥遺跡與巴西雨林追蹤線索，布列松日志中隱藏的二戰時期未解之謎逐漸浮出水面——其核心竟涉及足以顛覆現代世界的致命科技遺產。當魯邦與蕾蒂西亞在最終決戰中破解千年機關時，杰洛特的真實身份與其企圖利用古代科技發動全球危機的陰謀也隨之揭曉。