Diabolik, cambrioleur très habile, s'empare de dix millions de dollars, placés sous la surveillance de l'inspecteur Ginko. Dès lors celui-ci n'a qu'un but, arrêter le voleur et son associée de charme, Eva Kent. Avec l'aide de Valmont, un truand, Ginko met en place un piège pour arrêter Diabolik. Il veut l'attirer à une fête au château de Lady Clark, dont la collection d'émeraudes est la plus riche du monde...
Bava transforme une BD italienne en film psychédélique et bariolé, sorte de manifeste sixties, entre le pop art et les Nouveaux réalistes.