長きにわたってノース家と抗争しているシャイン家は、ルパン達が所持していた拳銃に興味を持ちノース家の間者ではないかと疑う。本物の間者を倒し、シャイン家の女王イセカの命を救ったルパン達は追放処分で済み、渡し舟の船頭で集落の外に住むタカヤの家に居候する。伝承の「青き炎」が、イセカの大きな青い宝石をあしらった首飾りではないかと推理したルパンはこれを狙って、再びシャイン家の城に潜入する。ところがそこに不二子にそっくりなくノ一のような格好の女盗賊・お不三が現れ、彼女もまた首飾りを狙っていた。
再び魔毛が現れると、彼の真の狙いも「白きたまゆら」であることを明かす。実は自分以外が行った時間改変を発見し、能力を独占するため、ルパンらにそれを捜させているのだという。また、お不三の正体も不二子の先祖であり、お不三を殺して不二子を消滅させたくなければ、自分の言うことを聞くように迫る。
お不三と共同戦線を張ったり、五エ門をイセカの護衛役に就けたルパンはお宝の謎を推理していく。戦を望まないイセカの優しさを知った五エ門はノース家の城に潜入し、彼らの若き長エシカに、イセカの胸中を伝える。
一方、お宝を見つけられないルパンは逆に魔毛をおびき出し、彼のタイムマシンを奪い盗ろうと策を立てるが、失敗し、魔毛を激怒させる。そして、お宝を手に入れるよりも、隠されているであろうシャイン家の城ごと破壊してしまおうと考えた魔毛は、敵方のノース家に肩入れし、彼らにサブマシンガンを数丁与える。好戦的なノース家の宰相オビタキは、主君エシカの意向を無視し、今度こそシャイン家を滅ぼそうとする。
シャイン家とノース家の最後の戦いが始まり、銃器を持つノース家が優勢にことを進めていく。魔毛の攻撃によって城が崩れ落ちようとする中、ルパンは伝承の謎を解き、今度こそお宝を見つけ出したと魔毛に宣言する。それを横取りするため数分前に戻った魔毛をルパンは罠にかけ、タイムマシンを奪うことに成功する。イセカは完全に崩れ落ちた城の崩落に巻き込まれるが、それをタイムマシンに乗ったルパンが救い出す。その際の光に包まれた光景こそが「白きたまゆら」であった。