映画オリジナルストーリーであり、「魔神の笛」直後のエピソードになっている。「魔神の笛」でも映画に関連するエピソードがある。キャッチコピーは「ナゾトキ×感動」。企画段階の仮タイトルは、『レイトン教授 -The First Movie-』。アニメーション制作はゲームシリーズのアニメーションパートを制作しているP.A.WORKSと、同じレベルファイブ作品である『イナズマイレブン』のアニメーション制作を行っているOLMとの共同制作である。
ある日、レイトン教授の研究室にレイトンの元教え子でオペラ歌手・ジェニスから手紙が届く。実は、1年前に死んだ友人が永遠の命を手に入れた少女となって現れたと言う。これを知ったレイトンは、この不思議な事件を解明すべく、弟子のルーク少年と助手のレミを連れて、クラウン・ペトーネ劇場に向かう。そこでレイトン達は『永遠の命』を巡る「ナゾトキゲーム」に巻き込まれていく。