揭開暑假序幕的星期天，阿笠博士陪著少年偵探團(tuán)看完電影后往家趕，在電車上他們看到遠(yuǎn)方的樓頂上發(fā)生了命案，但到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后目擊墜落的時(shí)間卻是他們看到案情發(fā)生后的10分鐘。五層的建筑不可能墜落這么長時(shí)間，為了找出案情的真相柯南立即對(duì)案發(fā)的大樓展開了調(diào)查。

照經(jīng)營管理出租公寓的桐谷貴江婆婆的說法，小五郎每個(gè)禮拜都會(huì)到她家里幫忙解決難題，對(duì)此感到難以置信的小蘭和柯南一起來到了桐谷婆婆家里等待，而出現(xiàn)的卻是自稱婆婆孫女男友的恩田，而他特地打扮成小五郎的目的只是為了探望婆婆的情況。婆婆管理的出租公寓內(nèi)傳來了慘叫，作為房客的傅川先生被害，而真正的兇手就在發(fā)現(xiàn)尸體的三個(gè)房客之中。

在小蘭做出大膽舉動(dòng)的同時(shí)新一也開始了推理，當(dāng)沢栗熏得知最后離開妹妹房間的人是光井后，便將槍口指向她，但新一卻說兇手不是她，緊接著他說起了死者的成名推理作品，將沢栗未紅與書中主人公的命運(yùn)向聯(lián)系，正是這種亦真亦幻的錯(cuò)覺導(dǎo)致她自殺死亡，聽到新一這樣的推理，沢栗熏難以接受，就在他精神崩潰之時(shí)，警察沖進(jìn)來將他制服，雖然最大的威脅解除，但這起案件并未結(jié)束。

根據(jù)綁架犯的做法柯南判斷是熟悉阿笠博士家的人所為，而最近前來查看古董壺的三組人便成了被懷疑的對(duì)象，他們所發(fā)來的小貓照片是小蘭媽媽上傳的音像，而這一切只是為了帶走步美的借口，因?yàn)樗麄冋嬲哪康氖前Ⅲ也┦績r(jià)值連城的波斯地毯。通過阿笠博士對(duì)三組人的描述后柯南鎖定了目標(biāo)，而步美的耳朵和真正地毯上都留有決定性的證據(jù)。

繼輕井澤別墅中的若松先生遇害之后，他的兒子玉郎也在東京的家中被毒殺，不可思議的是除了玉郎吃掉的那塊蛋糕意外并沒有發(fā)現(xiàn)其他的蛋糕上有毒。于此同時(shí)，大和敢助警官等人注意到了被殺害的若松先生浴室的瓷磚是運(yùn)用了一種名為陰影鉆石錯(cuò)視的會(huì)引發(fā)視覺錯(cuò)覺的形狀，總算讓若松社長的死亡訊息再次顯現(xiàn)出來，而現(xiàn)實(shí)出的字母竟是SON。