土井（どい）先生あてに、隣の家のおばちゃんから、「町内会のドブ掃除の当番だからすぐ帰れ！！」という手紙が届く。困った土井先生はすぐ戻るという約束で、学園長先生から許可をもらい、きり丸を「手伝い」として連れて行くことに・・・。

土井（どい）先生の家に潜んでいた山田（やまだ）先生の話から、巨大軍船「安宅船（あたけぶね）」の設計図が狙われていることがわかった。敵を欺くため、女装した山田先生が乱太郎（らんたろう）、きり丸、しんべヱと忍術学園に戻るため出発する。

山田（やまだ）先生と乱太郎（らんたろう）たちは無事、忍術学園に戻る。「安宅船（あたけぶね）」の設計図も利吉（りきち）さんから届けられたが、学園長先生は、今度は忍たまたちに、兵庫水軍まで「設計図を持たずに設計図を届ける」ことを命じる。

ドクタケ忍者の雷鬼（らいき）に捕まってしまった乱太郎（らんたろう）ときり丸、しんべヱ、喜三太（きさんた）は、ろう屋の中で行方不明となっていた金吾（きんご）と再会する。「安宅船（あたけぶね）」の設計図を探すため、ドクタケ忍者がとった作戦とは・・・。

ドクたまが忍たまに変装するために、制服を取り替えられた乱太郎（らんたろう）たち。ヌルヌルしていた喜三太（きさんた）の制服だけが取り替えられなかったことを利用し、乱太郎たちは「喜三太の制服に設計図が隠されている」とドクたまを欺く作戦に出る。

五年生のはちや先輩と不破（ふわ）先輩に助けられた乱太郎（らんたろう）たち。みんなで海へ向かうと、「安宅船（あたけぶね）」の設計図をめぐり、忍たまに化けたドクたまと、兵庫水軍に化けたドクタケ以外の忍者が互いに情報を聞き出そうとしていた。

ドクタケの魔界之（まかいの）先生に変装して、ドクたまとニセ兵庫水軍のところへ探りを入れに行ったはちや先輩。兵庫水軍に化けた忍者は、ヤケアトツムタケ城の忍者だった。仲間の忍者も現れ、はちや先輩がピンチに。そしてもう一人・・・。

投げ焙烙（ほうろく）を爆発させて、敵の忍者から忍たまたちを救ってくれたのは、利吉（りきち）さんだった。利吉さんは、乱太郎（らんたろう）たちに、兵庫水軍のところへ行く必要がなくなったので忍術学園へ戻るように言うのだが・・・。

利吉（りきち）さんはドクタケ城とオニフウセンタケ城の戦の最新情報を探りに行き、乱太郎（らんたろう）たちは無事、忍術学園に戻る。一年は組の授業では、「安宅船（あたけぶね）の設計図事件」についての作文を書くことになった。

「近ごろどうも、ヘムヘムのつく鐘の音が悪い。」と気にしていた学園長先生。これでは忍たまたちの気持ちまでたるんでしまうと、学園長先生はヘムへムに正しい鐘のつき方のお手本を見せるのだが、その時ヘムヘムが笑ってしまい・・・。