柯南、步美等人從博士家里找到了一封四十年前來(lái)自博士初戀情人的信，信上除了說(shuō)每十年在回憶的地點(diǎn)見(jiàn)面之外，還留下了一串像是暗示地點(diǎn)的數(shù)字，而今天剛好是四十年后的相約之日。經(jīng)過(guò)推理，他們一行人來(lái)到動(dòng)物園，將信上的數(shù)字與動(dòng)物入園的順序相結(jié)合，他們找到了飛鼠館，而正巧在他們的面前站著一位女性，她會(huì)是阿笠博士的初戀嗎？

為了做天體觀測(cè)，阿笠博士帶著少年偵探隊(duì)來(lái)到一個(gè)坐落在深山里的旅館，期間結(jié)識(shí)了旅館老板天土，以及應(yīng)邀而來(lái)的野之宮悅子、二川和御上。就在大家準(zhǔn)備上山看星星的時(shí)候，居然發(fā)現(xiàn)了一具已經(jīng)化為白骨的尸體，死者還故意留下了死亡訊息——六根煙頭，當(dāng)晚，二川的尸體被少年偵探隊(duì)發(fā)現(xiàn)，并且他的手中也握著煙頭。

警方在露天澡堂里找到了殺死兩人的兇器神刀以及一條沾有血跡的浴巾，隨后警察又對(duì)旅館里有犯案嫌疑的人逐一進(jìn)行偵訊，柯南也獨(dú)自展開(kāi)了調(diào)查，他雖然發(fā)現(xiàn)了安西繪麻死亡現(xiàn)場(chǎng)雪的深度有所不同，但還是不能解開(kāi)為何只留下了一串腳印的謎題，就在這時(shí)電視上的滑雪大賽給了他啟發(fā)，如果兇手采用那種手法，那么，這一切謎題也就迎刃而解。

和葉和小蘭說(shuō)在停電之前與來(lái)電以后，她們所看到的花瓶影子大有不同，在這么的短的時(shí)間內(nèi)，月亮的移動(dòng)速度真會(huì)如此之快？隨后，目暮警官又對(duì)范田當(dāng)時(shí)休息的房間進(jìn)行了調(diào)查卻并未發(fā)現(xiàn)可疑之處，就在他關(guān)上窗戶準(zhǔn)備離開(kāi)時(shí)，柯南和服部看到窗戶上反映出的影子，不禁恍然大悟，沒(méi)錯(cuò)，兇手就在這棟房間內(nèi)。

小五郎受狩谷伴子太太所托來(lái)到狩谷家?guī)退冶慌獊G的手機(jī)，隨后大家分別對(duì)可能拿走手機(jī)的大策、嗣貴和滋英進(jìn)行詢問(wèn)，卻并未找到，反而在小五郎等人離開(kāi)的時(shí)候，伴子找到了手機(jī)。本以為一切就此結(jié)束，誰(shuí)也沒(méi)想到伴子當(dāng)晚就遭人殺害，警方對(duì)狩谷家的人一一進(jìn)行偵訊，卻發(fā)現(xiàn)每個(gè)人都有不在場(chǎng)證明，期間，家里的仆人提起了12年前所發(fā)生的事情……