Cand profesorul Marchand, un celebru cercetator, dispare in mod misterios, comisarul Juve il banuieste imediat pe Fantomas. Intre timp ziaristul Fandor se deghizeaza in asistentul profesorului Marchand, Lefevre. In acelasi timp si Fantomas se deghizeaza in acelasi personaj si pleaca la Roma la un congres international si in felul acesta reuseste sa scape de ochii ageri ai lui Juve. Comisarul incearca sa ii dea de urma si astfel incepe o urmarire plina de situatii comice.
Acțiunea filmelor este inspirată din literatură, dar cu o foarte mare marjă de libertate. Eroul cinematografic se deosebește radical de cel literar, prin introducerea unei note umor, care a determinat critica să considere că filmele sunt un fel de capodoperă a unui gen cinematografic care le cuprinde numai pe ele: „filmul de acțiune înspăimântător și burlesc“ în același timp. În timp ce în romane, Fantômas era interesat numai de bogăție, personajul creat de scenarist și întruchipat de Jean Marais își propune dominarea sau distrugerea lumii.
În „Fantômas în acțiune“, el hotărăște să devină stăpânul lumii și să-și aservească întreaga populație, folosind o rază hipnotică. Mai mult, este fascinat de știință și vrea să facă cercetări pe creierul jurnalistului Fandor (interpretat tot de Jean Marais) și pe al polițistului Juve (creat genial de Louis de Funès). Hunebelle a avut în vedere o formulă cinematografică menită să-i asigure succesul: acțiunea, căreia i-a adăugat elemente ale culturii pop din anii 60: primele filme cu James Bond, o componentă science-fiction... Iar ca ingrediente ale scenariului, a mixat acțiunea, reprezentată de jocul lui Jean Marais, cu râsul, provocat de Louis de Funès și farmecul feminin (actrița Mylene Demongeot). Polițistul Juve nu mai păstrează nici el aproape nimic din personajul romanelor, care poseda o putere de deducție comparabilă cu aceea a lui Sherlock Holmes. Grăbit și gafeur, eroul interpretat de Louis de Funès, cu o energie trepidantă, îl împinge uneori în plan secund pe Fantômas. Lansarea filmului în 1965 a folosit două sloganuri, valabile încă și astăzi: „Fantômas, inamicul public nr. 1 al grijilor voastre cotidiene“ și „Să vezi Fantômas și să mori de râs!“
