オランダ・アムステルダム上空。多くの宝物を乗せた巨大飛行船で「シャハルタ共和国開国記念レセプションパーティー」が開催された。そこに現れたのは小型飛行船に乗った空賊たち。狙いは巨大飛行船に展示されているある水晶。会場に潜り込んでいたルパンは、お宝を奪うために空賊と争奪戦に。女性空賊・ユティカとのお宝の入ったバッグを奪い合った末、ルパンはバッグごと飛行船から落下してしまう…。無事にパリのアジトにたどり着いたルパンだったが、バッグの中身は赤ん坊のラームと空のケースだった。
ルパン一世の遺した記録によると、クーデターにより共和国となったシャハルタには、王国だった時代の宝物が隠されているはずだったのだが…。真のお宝を手に入れるためにある策を思いついたルパンは、ラームを連れてイギリスやフランスなどの名だたる博物館をこれ見よがしに襲い始める。
一方、シャハルタ共和国の総理大臣・シオンと、シャハルタで生産されるヘリウムを独占的に扱っている多国籍企業の重役・コーシャルはルパンに誘拐されたラームの救出を、銭形警部に依頼していた。何か裏があることを感じながらも、銭形は捜査を開始。イタリアに現れたルパンを逮捕しようとするが、そこで突然ユティカにラームを奪われてしまった。ユティカを追って空賊のアジトに潜り込んだルパンと次元。ラームは死んだ仲間の遺児で空賊たちは水晶と共に取り返そうとしていた。空賊のリーダーのジーヴァはコーシャルによって奪われたシャハルタの“魂”を取り戻すために闘い続けてきたのだという。そこにバナードの手引きを受けたコーシャルの部隊が現れ、王家の秘宝の内半分を奪われてしまう。ジーヴァはルパンにシャハルタのお宝を報酬にユティカを助けてほしいと依頼し、妻のカーミラと共にルパンたちの逃亡の時間稼ぎと裏切りの責任のためにアジトを自爆させた。
その後、ルパンたちはシャハルタに向かい、奪われた王家の秘宝を取り返そうと城に侵入するがそこでルパンはヘリウム抽出技術のパテント目的で潜入していた不二子と出会う。一方でユティカは自分そっくりのラーシャと出会う。二人は前シャハルタ国王の双子の姉妹だった。
果たしてユティカ、ラーシャ、シオンの浅はからぬ関係とは?ラームと一緒に盗まれたはずの水晶の行方は?そしてルパンとコーシャルが狙う“シャハルタの宝物庫”には一体何が眠っているのか?