小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團(tuán)的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團(tuán)上演的是以《歌劇院的怪人》為藍(lán)本改變的《金比羅劇院的怪人》的時(shí)代劇，玉之助飾演怪人，女演員輕部蘆美飾演女主角歌手。之后，在彩排中大吊燈突然落下，由于蘆美額頭受了小傷，玉之助不得不在劇院公開(kāi)了被實(shí)際存在的怪人要求更換女主角的事情。

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？

柯南，小蘭和園子與本堂瑛祐來(lái)到園子的別墅。但路上卻發(fā)現(xiàn)必經(jīng)的吊橋塌了。小蘭等人決定在有人來(lái)接他們前先前往附近的別墅休息。屋主槇野純，天堂享，倉(cāng)本耀治說(shuō)他們的別墅被詛咒了。這棟別墅最初是一對(duì)富翁兄弟建造的，哥哥說(shuō)有妖怪從窗外潛入了別墅后便封印了窗戶而次年，哥哥和妻子就相繼去世。之后瑛祐發(fā)現(xiàn)窗子上奇怪的影子，之后眾人發(fā)現(xiàn)了在屋里上吊身亡的倫子！

公演不能終止，可是主演蓮華卻還是沒(méi)有下落，情況緊急，小蘭自告奮勇決定暫時(shí)擔(dān)任輝夜姬一角。于是，少年偵探隊(duì)出動(dòng)，他們和玉之助一起幫忙找人，期間還遇到為給歹徒送錢(qián)而被打昏的片岡秘書(shū)大貫，面對(duì)人財(cái)兩空的狀況，柯南能否找到蓮華？《竹取物語(yǔ)》又能否完美謝幕？

小五郎要去參加米花街業(yè)余文藝會(huì)演，于是便與柯南，目暮警官和街道主管上島長(zhǎng)郎一同前往會(huì)場(chǎng)。途中，小五郎等人順路去了目黑美彌開(kāi)的飯館。大會(huì)結(jié)束后，只剩下了有人找的市松留了下來(lái)。小五郎，上島等人則去咖啡館“meruhenn”繼續(xù)第二攤。不久后目暮警官卻接到電話報(bào)告說(shuō)市松被刺！最終在柯南的推理下終于揭開(kāi)了事件的真相。