小五郎帶著小蘭等人去京都參朋友的婚禮，在新干線上柯南看見了兩名可疑黑衣男子，他利用阿笠博士送他的眼鏡竊聽到了不得了的事情——這輛新干線上有炸彈并且即將爆炸，眼看黑衣人離開新干線，柯南只能憑自己找到那只裝有炸彈的黑皮箱，鎖定了炸彈所在的車廂后，柯南對車廂里的四人進行試探，卻毫無頭緒，關鍵時刻元太的一句話提醒了他。

工藤新一與毛利蘭搭公車時，碰到色狼澤田治對小蘭毛手毛腳。小蘭馬上大喊色狼，而且還追澤田追下車。后來小蘭與新一分頭追人，好不容易才抓到澤田。正當要將澤田扭送警局時，看到一名因為呼吸器停止而病情危急的老人宮野勝代被送到醫院，而刑警佐藤美和子等人則是懷疑這可能不是意外，而正在詢問勝代的看護山下誠...

這時，二樓傳來老師們的慘叫，柯南和小蘭跑上去發現下田被人勒死，柯南立即開始找兇器，但并未找到，唯一能確定的是，兇手就在中村、米原和坂井之間，接下來的搜尋中，柯南在下田脖子上發現了頭發，兇手就是那個人！可是該通過誰之口揭穿兇手呢，園子昏睡不了解案情，正值苦惱之時，他想到以工藤的的身份讓小蘭用便攜電話說出真相，而小蘭卻在得知真相后痛哭不已。

委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫生佐藤、伊達，期間伊達曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發現尸體，柯南洞察到伊達神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

在關西知名度極高，與工藤新一同為高中生名偵探的服部平次來到毛利偵探事務所尋找新一，想要與新一一爭高下。而他隨毛利小五郎前往事件的案發現場時，卻入了兇手之圈套，做出了錯誤的推理。就在他指出“兇手”，且“兇手”，自己也承認了的時候，工藤新一的聲音卻在門口響起。原來柯南在重感冒的情況下，喝下了服部平次帶來的【老白干】，身體意外的變回了原狀。他完美的分析了整個案件的作案過程，并揪出了真正的兇手。而就在這時，他再次變回了柯南......