物語の核となるのは、かつてかのアルセーヌ・ルパン(ルパン一世)ですら盗み出すことに失敗したとされる伝説のお宝「ブレッソン・ダイアリー」です。第二次世界大戦中、考古学者ブレッソン教授が莫大な遺産の秘密を遺したとされるその手帳は、無限のエネルギーを秘めた古代兵器「エクリプス」の起動装置でもありました。
パリの博物館からダイアリーを盗み出そうとしたルパン三世は、考古学を志す少女レティシアと出会います。彼女は、手帳を狙う秘密組織の研究者ランバート教授に利用されていたのでした。組織の背後で糸を引いていたのは、かつて世界を震撼させたナチスの残党・ゲラルト。ルパン一味はレティシアを救い出し、祖父の因縁を晴らすため、次元大介、石川五ェ門、峰不二子、さらには宿敵・銭形警部とともに、南米の遺跡に隠された巨大兵器エクリプスの暴走を阻止する決死の作戦へと挑みます。