原作連載当時の昭和30年代という時代設定と骨太な人間ドラマが特徴の今川泰宏監督版テレビアニメをオリジナルストーリーで映画化。敗戦から10年が過ぎ復興を続ける東京で、少年探偵・金田正太郎と鉄人28号は数々の難事件を解決していた。ある日、不発弾を狙うロボットと戦っていた正太郎の前に1人の青年が現われ、見事に鉄人を操縦して敵を撃退する。彼は行方不明だった同姓同名の義兄“ショウタロウ”だった……。