タヌキたちが平和にノンキに暮らしてきた東京・多摩丘陵。自然の恵みも豊かで、人間との距離が適度に保たれた、タヌキたちにとっての理想郷だった。しかし最近、森のあちこちで縄張り争いが起こり、遂に、気の荒いタヌキたちによる全面戦争が勃発した！
激しい戦いが続く中、戦場に現れたおろく婆（清川虹子）は、バカなタヌキたちを一喝。縄張り争いの原因は、人間が住宅地を作るために森を崩し続けていることにあったのだ。このまま開発が進めば、タヌキたちが住むところも、食べるものも、すべて人間に取り上げられてしまう！ おろく婆の言葉で我に返ったタヌキたちは、ある夜、菩提餅山・万福寺の長老・鶴亀和尚（柳家小さん）のもとに集結。人間を森から追い出すために、先祖伝来の秘術「化学（ばけがく）」を復活させ、若いタヌキたちを育成することが決定した。
人間に興味を持っていた正吉（野々村真）や幼馴染みのぽん吉（林家こぶ平）らも参加して、まずは初歩中の初歩「茶釜」に変化することから訓練がスタート。お地蔵さんや招き猫を経て、人間に変身できるようになったタヌキたちは、街頭実習に繰り出すことになった。しかし、正吉たちが訓練を続けている間も宅地造成は進み、武闘派の権太（泉谷しげる）の住む鷹ヶ森もすっかり変わり果てた姿に…。それを知った権太は怒り心頭！ 遂に、人間撃退作戦を実行に移すことを決意する！
彼らのお陰で一度はマスコミからも開発の進め方を問題視する声が上がるが、そんな中、権太が大けがを負ってしまい、過激な作戦はフェードアウト。穏健派のタヌキたちは、様々な怪奇現象を起こして人間を怖がらせる作戦に出ることに。のっぺらぼうやお化けの目撃談は世間を騒がせるが、それくらいで開発が止まるはずもなく…。
タヌキたちが落ち込む中、四国を訪ねていた玉三郎（神谷明）が、３人の長老（芦屋雁之助、桂米朝、桂文枝）を引き連れて多摩に帰ってきた！ 四国で神として崇められているという長老たちは、タヌキのパワーを結集した「妖怪大作戦」の遂行を提案。作戦が成功すれば、人間たちがタヌキに一目置くようになり、開発もストップするはずだというのだが!?
そして遂に、タヌキたちがすべての力と希望を賭けた作戦が幕を開けた！ タヌキたちの、そして多摩丘陵の運命やいかに!?