電影改編自江戶川亂步小說《吸血鬼》，天知茂飾演偵探明智小五郎，與助手共同調查以"吸血鬼"為代號的連環殺人案。兇手專門襲擊年輕女性，作案現場總留有冰柱狀結晶體痕跡。三矢歌子飾演的女記者協助調查，五十嵐惠則扮演關鍵受害者角色。案件牽扯昭和制藥公司秘密實驗室，揭露兇手為掩蓋活體實驗失敗導致的死亡真相而制造連環慘案。明智通過比對冰晶形成規律與作案時間，鎖定利用制冷裝置偽造現場的公司首席科學家，在實驗室冷庫中展開對峙并成功解救被困女性，最終將罪犯繩之以法。