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.

Acţiunea filmelor este inspirată din literatură, dar cu o foarte mare marjă de libertate. Eroul cinematografic se deosebeşte 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 acţiune înspăimântător şi burlesc" în acelaşi timp. În timp ce în romane, Fantômas era interesat numai de bogăţie, personajul creat de scenarist şi întruchipat de Jean Marais îşi propune dominarea sau distrugerea lumii.

În „Fantômas în acţiune", el hotărăşte să devină stăpânul lumii şi să-şi aservească întreaga populaţie, folosind o rază hipnotică. Mai mult, este fascinat de ştiinţă şi vrea să facă cercetări pe creierul jurnalistului Fandor (interpretat tot de Jean Marais) şi pe al poliţistului Juve (creat genial de Louis de Funès). Hunebelle a avut în vedere o formulă cinematografică menită să-i asigure succesul: acţiunea, 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 acţiunea, reprezentată de jocul lui Jean Marais, cu râsul, provocat de Louis de Funès şi farmecul feminin (actriţa Mylene Demongeot). Poliţistul Juve nu mai păstrează nici el aproape nimic din personajul romanelor, care poseda o putere de deducţie comparabilă cu aceea a lui Sherlock Holmes. Grăbit şi 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 şi astăzi: „Fantômas, inamicul public nr. 1 al grijilor voastre cotidiene" şi „Să vezi Fantômas şi să mori de râs!"