Paryż obiegają co raz to nowe pogłoski o genialnym przestępcy Fantomasie (Jean Marais). Dziennikarz jednej z gazet, Fandor (również Jean Marais), chcąc wykorzystać to zainteresowanie, opisuje fikcyjny wywiad ze złoczyńcą. Rozwścieczony ośmieszającym go artykułem, Fantomas porywa dziennikarza i każe mu sprostować kłamstwa. Gdy Fandor tego nie robi, Fantomas postanawia się na nim zemścić. Wykpiony zostaje też komisarz paryskiej policji, Juve (Louis de Funes). Od tej pory Fandor, jego narzeczona Helena (Mylene Demongeot) i zawzięty komisarz Juve nie spoczną, póki nie doprowadzą do schwytania kryminalisty.
Wytworny angielski lord Shelton, w towarzystwie małżonki lady Beltham, kupuje moc luksusowej biżuterii. Po jego wyjściu jubiler zauważa, że czek opiewający na 5 mln franków wypełniony został znikającym atramentem. Na blankiecie pozostał jedynie podpis przestępcy: Fantomas.
Od tej pory Fantomas (Jean Marais) staje się nie tylko postrachem jubilerów, lecz także wrogiem publicznym nr 1 i zmorą francuskiej policji. Fandor (także Jean Marais), reporter dziennika Le point du jour z pomocą narzeczonej Heleny (Mylène Demongeot), szukając sensacji, która mogłaby podnieść nakład pisma, wymyśla wywiad z Fantomasem, charakteryzując go w nim jako zimnego mordercę-sadystę bez wyobraźni. Materiał ten staje się niebywałą sensacją, rozwścieczając przy okazji komisarza Juve'a (Louis de Funès).
Niezadowolony jest również Fantomas. Uprowadza dziennikarza do swej tajnej, wysoce zautomatyzowanej siedziby. Zbrodniarz czuje się ośmieszony artykułem w prasie, bo wedle własnej opinii jest geniuszem zbrodni. Pozwala mu jednak naprawić swój błąd i jeszcze raz napisać artykuł, tym razem odpowiadający jego woli. Gdy dziennikarz nie spełnia jego rozkazu, trochę wbrew własnej woli, przestępca porywa go raz jeszcze. Aby go ukarać, zbrodniarz zamierza w masce łudząco przypominającej twarz Fandora popełnić serię przestępstw. Okazją do tego jest zbliżająca się wystawa drogocennej biżuterii na Polach Elizejskich.
Kolejną ofiarą Fantomasa staje się gamoniowaty komisarz policji, Juve. Próbując go zdyskredytować złoczyńca przyjmuje również jego twarz. Nikt, a najmniej policja, nie zdaje sobie sprawy z rozmiarów niebezpieczeństwa, jakim jest przybierający wciąż nowe oblicza i odciski palców przestępca bez twarzy.
Komisarz Juve (Louis de Funès) otrzymuje od władz miasta odznaczenie za walkę z Fantomasem. Radość nie trwa jednak długo, gdyż okazuje się, że przestępca powrócił z zamiarem stworzenia broni pozwalającej na kontrolowanie ludzkiego umysłu. Porywa on kolejnych naukowców i tworzy tajne laboratorium w swojej siedzibie we Włoszech. Dziennikarz Fandor (Jean Marais) wraz ze swoją narzeczoną (Mylène Demongeot) wpadają na pomysł, jak ochronić ostatniego z grupy naukowców, prof. Marchanda (Albert Dagnant), który akurat wyjeżdża do Włoch na kongres naukowy.
Druga część filmu o nieuchwytnym Fantomasie. Mija rok, w czasie którego Fantomas (Jean Marais) nie dawał znaku istnienia. Dlatego jego pogromca, komisarz Juve (Louis de Funès), świętuje zwycięstwo. Z rąk prezydenta republiki odbiera Order Legii Honorowej, za ściganie złoczyńcy na lądzie, morzu i w powietrzu. W tym momencie nadchodzi nieoczekiwana przesyłka z podpisem: Serdeczne gratulacje. Fantomas.
Walka rozpoczyna się na nowo. Tym razem Fantomas nie zadowala się drobnymi przestępstwami czy zabójstwami. Porywa profesora Marchanda i pragnie wykorzystać wyniki jego badań do zrealizowania szaleńczego pomysłu zawładnięcia światem. Gdy okazuje się to niewystarczające, planuje porwanie kolejnego naukowca, profesora Lefebvre’a. O całej sprawie natychmiast dowiaduje się komisarz Juve. Za punkt honoru stawia sobie schwytanie zbrodniarza. Pomagają mu w tym dziennikarz Fandor (Jean Marais) i jego narzeczona Helena (Mylène Demongeot). W ten sposób zaczyna się kolejne starcie z nieuchwytnym Fantomasem. Trójka ścigających próbuje przechytrzyć sprytnego złoczyńcę i pokonać go jego własną bronią.
Akcja drugiej części jest niezwykle wartka. Pościg za zabójcą prowadzony jest w różnych środkach lokomocji, w pociągu, samochodzie oraz w samolocie. Bohaterowie pragną złapać Fantomasa w pułapkę. W tym celu udają się do Włoch. Akcja rozgrywa się m.in. wśród rzymskich zabytków. Komisarz Juve, by zapewnić sobie stuprocentowy sukces przyodziewa różne stroje m.in. księdza, pirata, lokaja czy konduktora pociągu. Pod ręką ma również gadżety własnej konstrukcji: cygaro-pistolet i sztuczne ramię. Na pewien czas ląduje nawet w szpitalu psychiatrycznym. Fantomas ma tym razem dużo mniejsze pole manewru.
W scenie końcowej ucieczki Fantomasa (Jean Marais) bierze udział samochód Citroën DS, który dzięki rozłożeniu skrzydeł, statecznika i wysunięciu dysz silników zamienia się w samolot odrzutowy i wzbija w powietrze.
Ostatnia część opowieści o pogoni za genialnym przestępcą, Fantomasem. Tym razem bohater zagraża grupce milionerów, od których chce pobierać olbrzymi podatek, stawiając ultimatum: albo zapłacisz, albo zginiesz. By pokrzyżować ten zbrodniczy plan, dziennikarz Fandor (Jean Marais) i komisarz Juve (Louis de Funès) wyruszają do Szkocji. Miejscem ich śledztwa jest pałac jednego z bogaczy, w którym podobno straszy...
Trzecie spotkanie z Fantomasem, przestępcy o stu twarzach. Tym razem zbrodniarz daje o sobie znać w Szkocji. Morduje tam sir Waltera Browna, arystokratę, który odmówił mu posłuszeństwa. Zwłoki mężczyzny znajduje w swoim zamku jego przyjaciel, lord Mac Rashley. Również i jego życie jest w niebezpieczeństwie. Fantomas bowiem wpada na genialny pomysł, od najbogatszych tego świata postanawia ściągać podatek od prawa do życia.
Wśród biznesmenów wybucha panika. Wkrótce morderca rozciąga swój nakaz płatniczy także na brytyjską mafię, zapominając, że on sam jest również przestępcą. Ochronić milionerów może tylko inspektor paryskiej policji, komisarz Juve (Louis de Funes). Wyrusza on, razem z dziennikarzem Fandorem (Jean Marais) i jego piękną narzeczoną Heleną (Mylène Demongeot), tropem złoczyńcy. Cała trójka przybywa na zamek lorda Mac Rashleya, gdzie mają przeprowadzić własne dochodzenie.
Fantomas jednak nie rezygnuje ze swoich planów i już zaciera ręce na myśl o spotkaniu ze swoimi odwiecznymi pogromcami. W średniowiecznym zamku, w którym podobno straszy, Juve nie ma łatwego zadania. Na przeszkodzie stają mu fałszywi wisielcy i prawdziwe zwłoki, duchy-nie-duchy i korowód masek, a wreszcie koń siadający na zadzie jak pies, który w dodatku mówi. Tymczasem lord Mac Rashley organizuje polowanie na lisa. Dla Fantomasa to wspaniała okazja, by rozprawić się z przeciwnikami.