アメリカ海軍の原子力潜水艦ネプチューン (USS Neptune) はニューロンドンの潜水艦基地に帰投中であった。ブランチャード艦長（チャールトン・ヘストン）はこの航海で退任し、小艦隊長として昇任、副長（ロニー・コックス）にその任を譲る予定であった。艦は濃霧の中浮上するが、レーダーの故障した大型貨物船と衝突、艦の後部を大破してしまう。直ちにベネット大佐（ステイシー・キーチ）を長とする救助チームが編成され、揚陸艦ナッソー (USS Nassau, LHA-4) を拠点として救助活動を開始する。ネプチューンの沈没地点は1,450フィートの海底渓谷であり、救助には非常に困難が伴うものであった。特殊潜航艇スナークと開発者のゲイツ大佐（デビッド・キャラダイン）が救助作戦に参加、海底に沈むネプチューンを発見する。スナークはマジックハンドで砂で覆われたハッチを顕わにしたものの、地滑りが発生しネプチューンは大きく傾斜してしまう。DSRVを搭載した救難艦ピジョン (USS Pigeon, ASR-21) が到着したものの、ネプチューンの傾斜は70度と、DSRVの接合は不可能な状態であった。プランチャードは予備空気を使って左舷バラストタンクを排水、艦の傾斜を元通りにしようとする。この作業を行おうとしたとき、司令塔のハッチが水圧に耐えきれず浸水を始める。副長を含む2名が犠牲となってハッチを閉じ、排水は成功するが岩につかえて艦の姿勢は元通りにはならなかった。ベネットはネプチューンを押さえる岩を、指向性爆薬を用いて排除しようと考える。水中爆破班が呼び出され、スナークで岩に爆薬を装着、爆破は成功し、いよいよDSRVによる救助が開始された。ゲイツはその様子を見届けるためスナークで潜航を行う。第一陣で負傷者が救助され、第二陣を救助の途中、再び地滑りが起こりネプチューンは渓谷に滑り落ちようとする。それを見たゲイツは、スナークをネプチューンの艦底部に挟み込ませ、自らを犠牲にして救助作業を完了させた。乗員たちを収容したDSRVが浮上すると共に、ネプチューンとスナークは海底深く沈んでいった。
自身が怪奇映画の大ファンであるというプロデューサーの田中文雄は、新しい東宝の映画路線として怪奇映画『幽霊屋敷の恐怖 血を吸う人形』を前年に制作公開し、ヒットさせていた。これを受け、翌年の1971年に本作が製作され、「血を吸うシリーズ」と呼ばれる怪奇ロマン映画が連作されることとなった。シリーズ第1作の『血を吸う人形』は、田中によるとまだ手探りで製作していたような状態であったが、本作ではいよいよ田中の念願である、ハマー・プロの人気シリーズだったクリストファー・リーの「ドラキュラ映画」の日本版を狙った作劇が行われた。前作に引き続く不気味な洋館を舞台にしたゴシック・ホラー風味も、田中が狙った演出である。脚本タイトルは『幻の吸血鬼』だった。田中は吸血鬼役に岡田眞澄を推したがスケジュールの都合がつかず、監督の山本迪夫が推薦により岸田森が起用された。山本と岸田は、山本が演出を務めていたテレビドラマ『東京コンバット』(1968）に岸田が犯人役で出演した際に出会っており、意気投合したという。岸田は山本の師匠にあたる岡本喜八作品の常連としても知られるが、そちらの初出演も1968年（山本はすでに岡本組のチーフを卒業している）なので、並行して師弟二人の監督と関係を深めていったことになる。
柏木秋子は5歳の時に見た悪夢に悩まされていた。そんな時、悪夢に見た異様な眼を持つ男が現れ、秋子を襲った。妹の夏子も男の術中にはまり手先となる。手掛かりは夢にあった。恋人・佐伯の催眠療法により失われた記憶を求めて、2人は悪夢に現れる洋館を訪ねた。そこで男の正体を知ることになった。男は秋子を花嫁に迎えるため、彼女が成人になるまでずっと待ち続けていた。そして、時は訪れた――。
しかし、映画界が衰退の一途をたどり始めた1964年頃からは小林に向く企画が減り始め、植木等の無責任男や加山雄三の若大将の台頭もあって次第に小林の演じる庶民像は時代とのズレが目立ち、批評家からは「戦前の古いモラルの殻から抜け切れず、戦後の時代になってもそれを背負って生きている、良くも悪くも戦中派の代表格」と評されるようになる。この頃からテレビの出演が増え始め、その明るいキャラクターから1966年にはTBSの『おはよう・にっぽん』の司会者に抜擢（ばってき）されるも視聴率が上がらず降板する。だが、1973年、小松左京原作のベストセラー小説を映画化した『日本沈没』での日本の危機を示唆する田所博士役を演じ、特にテレビ出演のシーンでの鬼神に迫る演技で撮影スタッフを驚かせた（翌1974年から放送されたテレビドラマ版『日本沈没』でも引き続き同役を演じた）。1975年から始まった『江戸の旋風』から、1981年まで放送された『江戸の朝焼け』までの江戸シリーズに5年以上連続で出演、1984年のスペシャル版にも出演した。小林はこのシリーズについて、「水戸黄門が終わるとすぐ次に大岡越前に出演する様なものであった。」と回想した。1984年には9年ぶりに復活した『ゴジラ』で内閣総理大臣役を演じた。代表作である『牟田刑事官事件ファイル』シリーズでは1983年10月の第1話から2007年6月の最新話（撮影は2005年8月）まで主役を務めたが、出演期間中の2001年に緊急入院するなど健康状態が危ぶまれた時期があった。また、この時期はNHKの金曜時代劇『山田風太郎からくり事件帖〜警視庁草紙より〜』出演期間中でもあった。晩年はツーカーの「ツーカーS」のCMに出演していた。アニメーション作品では、ウォルト・ディズニーの『わんわん物語』で主人公・トランプ、スタジオジブリ制作の映画『耳をすませば』では「地球屋」の主人・西司郎（主人公の恋人の祖父）を演じた。