テレビ東京系列ほかにて2006年から（連続ではなく休止を挟んで）3期に渡って放送されたテレビアニメ『銀魂』の劇場版第2作にして、「アニメシリーズ完結編」と位置付けられており、アニメ版の集大成ともいえる。本作は原作者の空知英秋自らが、ストーリーとキャラクター原案を手がけた劇場版完全新作エピソードとなっており、主人公である坂田銀時の過去にまつわるストーリーが描かれる。主題歌は、テレビアニメでも2回主題歌を手がけたSPYAIR。劇場前売券は2013年3月18日から発売され、購入特典としてメインビジュアルがプリントされた「特製クリアファイル」がプレゼントされた。第1弾は銀時が、2010年3月からの前売券第2弾には銀時・新八・神楽が描かれている。また、入場者限定特典として「コミックス 零（ゼロ）巻風メモ帳」と、3枚重ねると1つの絵柄が完成する「三位一体フィルム」（週替りで全9種）が配布された。表紙は原作者の空知による描き下ろし。キャッチコピーは「アニメ銀魂 ラストエピソード」、「その手で、未来を―」。全国127スクリーンという規模で2013年7月6日-7日初日2日間で動員22万1469人　興収2億8,185万9900円を記録し、映画観客動員ランキング（興行通信社調べ）で初登場第4位となった。またぴあ初日満足度ランキングでは第2位となった。公開から1か月後には前作を超える観客動員数が100万人を突破し、それを記念して原作者の空知英秋のメッセージ付きのポストカードが配布された。なお、アニメ『銀魂』は本作公開後の約1年半後にあたる2014年12月、2015年4月からテレビ新シリーズが放送されると発表、厳密には「完結」作では無くなったため、テレビアニメ新シリーズ第1話（266話）冒頭はこれをネタにした謝罪会見から始まった。
金田一耕助は、信州の射水という町に住む矢部杢衛から「さる人物について調査していただきたい」との依頼を受ける。折りしも射水には、ブラジルのコーヒー王アルフォンゾ・ゴンザレスの養女・鮎川マリが母の君江と滞在中で、新シンデレラ姫と大きなニュースになっており、金田一は彼女に近づきになれるかも知れないと思いながら出立の準備を進める。ところが出発当日の朝、「射水に来てはならぬ。生命が惜しいと思ったら射水の町に近寄るな。」という脅迫状が届く。大いに興味と闘志をかき立てられた金田一は、射水に向かう汽車の車中、頬にうすい傷痕のある男に話しかけられる。金田一は、同じ車中の百姓と男との会話から、矢部杢衛の次男の英二が23年前に鍾乳洞の中で殺されたこと、男が死体の発見者であったこと、玉造家の娘の朋子が英二を殺して底なし井戸に飛び込んだこと、玉造家と矢部家はともに射水きっての名家だが、先祖代々互いに敵同士としていがみあっていることなどの事情を知る。射水に着いた金田一は、矢部家に向かう途中、異国風の教会の前に集まっている人々から、ちょうど鮎川君江が教会にお参りしており、君江とマリが玉造家に滞在していることを聞く。さらに、教会から出てきた君江を見た頬に傷痕のある男が「と、朋子！」と叫ぶのを聞く。そうして矢部家に着いた金田一は、主の杢衛から、鮎川君江の身許調査を依頼される。23年前に英二を殺した玉造朋子が、その後自殺したように見せかけて生き延びていて、それが今、鮎川君江として帰ってきているのに違いないと、杢衛は主張する。頬に傷痕のある男（矢部家の遠い親戚の古林徹三）が、君江を見て「朋子」と呼んだことと思い合わせた金田一は、激しく胸が騒ぐのを覚える。一方、玉造家では、鮎川マリがパーティの準備に余念のないところに、「母をつれてこの土地を去れ。ここにいることは、おまえやおまえの母のためにならぬと知れ。」との脅迫状じみた手紙を受け取る。そして、朋子の姪の由紀子から、23年前の事件の話を聞く。朋子は敵同士の相手の矢部家の長男、慎一郎と恋仲になり、鍾乳洞の奥で落ち合って駆落ちしようとしていたところ、それが杢衛に知れる。杢衛は慎一郎と現在その妻となっている峯子を結婚させようとしていたこともあって激怒、慎一郎を閉じ込めるとともに次男の英二に朋子を連れて来させようとしたが、英二が殺されてしまったのだという。しかも、その手には朋子の着物の片袖が握られていたのだという。容疑をかけられた朋子が語るには、英二につかまり必死に逃げようと抵抗しているうちに、片袖がちぎれたもので、殺してなどいないということだった。だが、警察が頭から朋子が犯人に違いないと引っ張っていこうとしたため、絶望のあまり鍾乳洞に飛び込んで自殺したのだと。しかし、底なしの井戸に身を投げたらしい朋子の死骸は見つからず、しかも井戸の側に「あたしはいきます。でも、いつかかえってきます。蝶が死んでも、翌年また、美しくよみがえってくるように。」との書置きが残されていたという。そして、マリ主催のパーティが開かれたが、その席に君江は病気を理由に欠席、杢衛は君江を挨拶に出させるようしつこく主張し、マリが折れて家庭教師の河野朝子に君江を呼びに行かせたが、いつまでたっても君江は姿を現わさない。不審に思い部屋に行ってみると2人とも部屋におらず、行方が分からなかった。そこへ由紀子がベランダから駆け込んできて、君江が林の向こうの鍾乳洞の方に向かっていくのを見たと言い、戻ってきた河野も君江を捜しに行って鍾乳洞の入口で君江の銀の十字架を拾ったと話したことから、一同で君江の後を追って鍾乳洞へ捜しに出かけることになった。鍾乳洞の入口には君江のものと思われる靴跡と、他にもう一つサンダルの跡を見つける。由紀子はそれが兄の康雄のものかも知れないと言う。実は康雄は、都とパーティを抜け出して逢引していたところ、君江らしき黒衣婦人を見て後を追っていったのであり、由紀子はそれを都から聞いて知っていたのだ。杢衛は、君江が底なしの井戸に向かったのに違いないと主張し、足跡もそちらへ向かっていることから一同が井戸に進んでいくと、鳥打帽をかぶった洋服姿の男の影を認め、警察署長の神崎やマリとブラジルから護衛に連れてきたカンポら他の者たちがその後を追っていき、あとには金田一と杢衛、由紀子の3人が残された。杢衛は男の正体を知っているらしく驚いた様子であったが、3人がそのまま井戸の方に向かっていくと、断崖の向こうの底なしの井戸の側にカンテラを持つマリの顔に似た黒衣の女を見つけ、杢衛は「朋子だ！」と叫んで由紀子の手から懐中電灯を奪って走り出して行ってしまった。金田一と由紀子が蝋燭をかざしながら進むと、マリとカンポが合流し、一同がさらに進んでいくと、洞窟の奥から杢衛の怒りに満ちた声と、「ひいッ！」という女の悲鳴が、さらに間を置いて男の悲鳴が聞こえてきた後、洞内は静まり返ってしまった。マリのかざす懐中電灯で底なしの井戸まで進むと、井戸の向こうに鍾乳石で刺し殺された杢衛が見つかった。その手には、君江がかぶっていた大きな紗のベールがつかまれていた……。