ある夜、工事の責任者である高野博士とその妹のスミ子は、工事反対派の愚連隊に襲われる。そこへ、たまたま通りかかった村人の一人、福井英二少年が兄妹を救出する。高野博士は英二に、地下都市は原爆戦の発生に備えて人類の文化を保存するための、平和目的のものだと説明し、完成した際には十三里村の村民を地下都市に移住させることを約束する。その話を聞いた英二は、条件交渉の余地があるのではないかと考えはじめる。だがその一方、英二の双子の弟である英三は、強硬な反対派の一人として愚連隊に加わっていた。
東京からやってきた私立探偵ヒゲオヤジは、村のパチンコ屋が愚連隊を集めて煽っていること、パチンコ屋夫婦の正体が、女スパイミス・ゾルゲとその手下であることを突き止めるが、気付かれて捕まり、地下に監禁されてしまう。偶然にタヌキの掘った穴を見つけて脱出したヒゲオヤジは、穴の中でスミ子と出会い、地下都市建設工事現場に抜け出る。
数日後。高野博士があらためてヒゲオヤジを地下都市に案内している際に、反対派の村民たちが地下都市に乱入し、博士とスミ子を捕らえて監禁する。その騒ぎの最中、ヒゲオヤジの前に、自らデモノバースと名乗る、鬼の仮面をかぶった怪人が現れた。
乱入騒ぎは、地下都市を乗っ取るためにミス・ゾルゲとパチンコ屋が仕掛けたものだった。ミス・ゾルゲは地下都市に潜入し、地下要塞を発見する。その要塞の使用目的を尋ねられた高野博士は「知らぬ」「説明できぬ」と言い、頭痛を訴えて倒れる。直後にミス・ゾルゲは、謎の装置の発する光線を浴びて、一瞬にして塵のように粉々になってしまった。それは、デモノバースの操るガンマ線の発射装置だった。
乱入騒ぎの中で、パチンコ屋がスパイであることを知った英三は、村の人々にそのことを話すが、誰にも信じてもらえず、やむなく一人で愚連隊に立ち向かおうとする。そのことを知った英二は、英三の救出に向かう。さらに、英三を信じた修験者の馬場が警察に通報し、警官隊が出動する。
パチンコ屋のおやじは「本部」（どこの国かは語られていない）に打電し、地下都市を破壊するために爆撃機の編隊を呼び寄せる。しかし、地下都市は爆撃にびくともせず、編隊は逆に、デモノバースの操るガンマ線によって全滅してしまう。