近来发生了数起离奇的失踪事件——在雨夜听到笼目歌谣的女孩相继行踪不明。鬼太郎发现失踪者是中了蛇女的诅咒。女高中生比良本枫也中了此咒，生命濒危，鬼太郎以及同伴们和她一起踏上了解咒之旅。在妖怪图书馆的掌管者文车妖妃的帮助下，众人查知只有集齐三件上古乐器，举行护人囃子之仪才能封印蛇女。于是，一行人分头前往古地图上记载的“天”、“地”、“海”三处，寻找乐器。鬼太郎和枫去“天”——箱根的神山；猫女和鼠男去“地”——高尾山；撒沙婆婆和子泣爷爷去“海”——三浦半岛的海面。
旅途中，随着咒语发作期限的逼近，枫对自己的命运感到绝望，自暴自弃起来。她和鬼太郎大吵一架，两人的关系陷入了僵局。
与此同时，撒沙婆婆从妖怪界的贤者井仙人那里得知了诅咒背后的真相。原来蛇女并不邪恶。一千年前，人鱼族的妖怪蛇女和人类青年海人相爱。蛇女请井仙人帮忙变成了人，和海人结为夫妇。然而村里人却容不下蛇女，请来鬼道众封印了她。如今蛇女不知为何化成了恶灵，开始加害人类。
正当鬼太郎等人为蛇女的遭遇唏嘘时，法力高强的妖怪夜叉突然向他们发起了攻击。夜叉是滑瓢的手下。长生不老、道行深厚的滑瓢认为傲慢愚蠢的人类无可救药，他利用蛇骨婆、夜叉、蛇女，准备消灭人类。滑瓢告诉了鬼太郎幽灵族的内幕，令他无所适从。
鬼太郎能否破解蛇女的千年之咒？枫以及人类能否得到拯救？！