Arsene Lupin III descobre que os espólios de seu último assalto ao cassino são na verdade "Notas Góticas", falsificações lendárias que são quase impossíveis de distinguir das notas genuínas. Juntamente com o colega Daisuke Jigen, ele segue para a pequena nação de Cagliostro para investigar a origem dessas falsificações. Ao chegarem, eles salvam uma garota de uma perseguição em alta velocidade que acaba por ser Clarisse d'Cagliostro, filha do falecido duque d'Cagliostro. Ela está fugindo de uma conspiração sinistra do conde Cagliostro para roubar o tesouro de sua família por meio de um casamento forçado. Namoradeira natural, Lupin não gosta de ver uma garota em perigo e procura remediar a situação. Goemon Ishikawa XIII, Fujiko Mine e Kouichi Zenigata também entram na briga, cada um com suas próprias motivações. Enquanto todos convergem para o Castelo de Cagliostro, Lupin relembra sua visita lá há 10 anos, e os segredos do castelo emergem das profundezas.