偵探明智小五郎（天知茂飾）受托調(diào)查古董商山田三藏持有的神秘時計，該裝置關聯(lián)二十年前實業(yè)家佐伯虎之助失蹤案。在調(diào)查過程中，時計持有人接連遭遇意外，古董店爆炸事件中出現(xiàn)的神秘女子（結(jié)城忍飾）與自稱虎之助私生女的少女（五十嵐惠飾）相繼卷入謎團。隨著追查深入，眾人發(fā)現(xiàn)時計暗藏機械密碼機關，指向郊外廢棄鐘樓的地下密室。多方勢力圍繞遺產(chǎn)繼承權(quán)展開爭奪，小五郎通過分析齒輪紋路破解密碼，在鐘樓頂樓揭穿冒充虎之助的商人真面目，最終將其與時計裝置一同墜入深淵。案件終結(jié)后，兩位女性角色選擇各自道路，時計機關秘密隨核心反派的覆滅而永久塵封。