В Париже проходит шумный парад в честь комиссара Жюва. За победу над Фантомасом, после которой преступник исчез, главу полиции награждают Орденом почётного легиона. Однако злой гений напоминает о себе, отправляя старому врагу издевательское послание. Теперь неуловимый злодей одержим идеей создания телепатического супероружия, для чего похищает его разработчика, известного профессора Маршана.
Тем временем, после грозного выступления Фантомаса по телевидению комиссар Жюв нарывается на острую критику от министра и берётся за разработку операции по поимке негодяя. Он выступает перед полицейскими и демонстрирует хорошие технические приспособления – гаджеты: искусственную руку и сигару-пистолет.
Как оказалось, профессору Маршану нужны последние данные его коллеги Лефевра. И комиссар, и журналист Фандор с его невестой Элен понимают, что Фантомас попытается похитить Лефевра. Фандор уговаривает профессора замаскироваться и поехать вместо него в Рим на научную конференцию, выступив приманкой. Жюв готовит свой план. Они сталкиваются в поезде, и в результате комичного недоразумения комиссара арестовывает итальянская полиция. Репортёр приходит на выручку, и они договариваются действовать сообща.
Фантомас действительно планирует похищение, для чего принимает облик профессора, и когда наступает день конференции, в Риме одновременно оказываются сразу три Лефевра: настоящий тоже приезжает в Италию, испугавшись за свою репутацию после интервью Фандора. Подручный Фантомаса выманивает мнимого профессора в пустой зал, где загримированный Фандор лихо разделывается со всей шайкой преступника. Тот, поняв ошибку, успевает запудрить мозги аудитории и сбегает, прихватив Элен с её младшим братом Мишу, отчисленным из гимназии. А когда к конференции подъезжает настоящий Лефевр, его тут же забирают бандиты. Комиссар пытается им помешать, но его вместе с искусственной рукой полиция отправляет в психбольницу.
Жюва принимают за сумасшедшего, и лишь его помощнику, инспектору Бертрану удаётся разрешить недоразумение. Суперпреступник в это время предлагает Элен стать его «близким другом». Дав девушке время на раздумье, он её отпускает, оставив в заложниках Мишу. Взволнованная Элен ссорится с Фандором, который не понимает, где пропадала его невеста. Комиссар предлагает схватить противника на балу, куда некий маркиз де Растелли пригласил Элен.
Маркизом оказался Фантомас. Он заранее всё просчитал и, несмотря на сопротивления комиссара, нейтрализовал агентов Интерпола, а Фандора, Жюва, Бертрана и Элен забрал в своё подводное логово.
Фантомас хочет провести садистский эксперимент над мужчинами, дав Элен последний шанс примкнуть к нему. Благодаря сигаре-пистолету Жюв всех спасает, а тут оказывается, что учёные втайне разрабатывали оружие против самого Фантомаса. Злодею приходится спасаться бегством. Журналист и комиссар преследуют его на земле и даже в воздухе, но задержать преступника снова не удается. Он исчезает в облаках.
