昭和24年。身寄りのない寺田辰弥（高橋和也）はラジオで自分を探している者がいると知り尋ね主の諏訪弁護士（井川比佐志）を訪ねる。 そこで辰弥は自分が岡山県八つ墓村の旧家・田治見家の後継者であることを知らされる。だが迎えに来た母方の祖父・丑松（織本順吉）が辰弥の目の前で毒殺される。
辰弥は田治見家の親戚筋の未亡人・森美也子（浅野ゆう子）の案内で八つ墓村へ向かう。田治見家に到着した辰弥は大叔母にあたる双子の老姉妹・小竹と小梅（岸田今日子、二役）、腹違いの兄の久弥（岸部一徳）、姉・春代（萬田久子）、そして分家の里村慎太郎（宅麻伸）・典子（喜多嶋舞）兄妹らに対面する。 そんな彼に濃茶の尼という老婆（白石加代子）は、辰弥がこの村に入ると八つ墓明神の祟りがあると予言する。
戦国時代、毛利に敗れた尼子の残党8人が村に住み着くが懸賞金目当ての村人達に虐殺された。その祟りを恐れた村人達によって八つ墓明神が祀られ、以来村は八つ墓村と呼ばれるようになったと言う。
辰弥の身を案じた諏訪弁護士に依頼された探偵の金田一耕助（豊川悦司）が村を訪れた翌朝、久弥が毒殺される。その晩、小竹と小梅の不審な行動を目撃した辰弥は、二人が秘密の入り口から鍾乳洞に入っているのを知る。そして鐘乳洞の中で鎧武者姿の父・要蔵のミイラを発見する。辰弥は春代の話で、大正末期、要蔵（岸部一徳）が母・鶴代（鈴木佳）を無理やり犯して自分が生まれたこと、鶴代が赤子の辰弥を連れて逃亡したことに激怒し発狂した要蔵が村人32人を惨殺して失踪したことなどを知る…。