1916년 일본인 세키노(關野貞)에 의해 호남리 사신총(四神冢)과 더불어 조사되었다. 대성산 동쪽 기슭에 위치하고 있는데, 천장 행렬도의 ‘무덤주인이 개마를 타는 모습(塚主着鎧馬之像)’이라는 명문으로 인해 개마총으로 불리게 되었다.
남향의 돌방봉토무덤(石室封土墳)으로 지상에 널방(玄室)을 축조하였다. 무덤의 구조는 널방의 앞벽 중앙에 달린 동남향의 널길(羨道)과 방형에 가까운 널방으로 된 외방무덤〔單室墳〕이다.
널방의 네 벽은 자연석을 쌓아서 축조하였는데, 네 벽의 밑변은 직선이 아니라 중앙부에서 바깥쪽으로 약간 나와 있고, 네 벽의 수직면도 배가 약간 불렀다가 위로 올라가면서 다시 줄어들고 있다. 바닥에는 널받침(棺臺) 2개가 놓여 있다. 천장 구조는 평행삼각고임이다. 널방 크기는 길이 2.8m, 너비 2.5m, 높이 2.7m의 평면 장방형에 가깝다.
벽화는 두텁게 백회를 바른 회벽 위에 그렸는데 손상이 심하며, 널방 4벽의 사신도 중 북벽의 현무도와 천장 받침의 개마행렬도, 해와 달, 장식무늬 띠 등이 남아 있다. 조사 당시에는 널방 입구 널길 좌우벽에 사자 형상과 기마인물을 그렸던 흔적이 있었다고 한다. 벽화는 가는 먹선과 황색·적색·홍색·갈색·녹색 등으로 채색하였으며, 화면은 밝고 단정한 분위기이다. 현재 벽화는 남아 있지 않고 벽화의 모사도가 국립중앙박물관에 소장되어 있다.
형태를 알아 볼 수 있는 북벽의 현무도를 보면 2마리의 뱀이 좌우로 꼬여 파도형 꼬리가 좌우로 뻗어 있다. 아랫부분은 손상되어 원래 형태를 알 수 없으나, 서로 교차한 뱀의 모습으로 보아 고식(古式)으로 보인다. 천장의 1층 고임에는 좌측벽의 개마행렬도를 비롯하여 인물풍속도를 그렸는데, 대부분 박락되고 남벽에 여인행렬도, 북벽에 무인상의 흔적이 남아 있는 정도이다. 개마행렬도는 보관을 쓴 인물이 선두에서 행렬을 이끌고 있으며, 중앙에는 노인이 구장개(具裝鎧)로 완전히 무장한 말을 타고 있는데, 앞쪽의 ‘총주착개마지상(塚主着鎧馬之像)’이라는 명문으로 보아 주인공일 것이다. 그 뒤로 고리자루큰칼을 든 무사 3인이 뒤따르고 있는데, 명문과 그림 내용으로 보아 장송행렬로 추정된다. 남벽 1층의 천장 받침에는 여인행렬도 일부가 남아 있다. 4명 가운데 앞의 3인은 시종이며, 화려하고 크게 묘사된 뒤쪽 여인은 무덤주인공의 부인으로 보인다. 이 여인들은 주름치마 위에 소매가 넓은 두루마기를 입었는데, 무용총이나 삼실총, 통구 12호분 등에서 보이는 5세기 인물화와 같은 양식이다.
개마총은 널방 주벽에 사신도를 그렸으나 고식이며, 전형적인 후기 사신도와 달리 천장에는 5세기 양식을 지닌 인물풍속화를 그렸다. 따라서 현실적인 인물풍속화가 소멸되고 사신도가 등장하는 과도기의 벽화고분으로서, 6세기 전반경으로 편년할 수 있다.