小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團上演的是以《歌劇院的怪人》為藍本改變的《金比羅劇院的怪人》的時代劇，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了被實際存在的怪人要求更換女主角的事情。

元太在抽獎的時候談起了最近運勢極旺的大和田醫生，他不但買彩券中獎，有獎競答被抽中就連摸彩也得到大獎，但柯南卻看出了事有蹊蹺，于是大家找到負責摸彩的工作人員，他說在大和田抽獎的時候他確實做了手腳，但這都是受他的太太所托，之后，柯南等人找到大和田的太太確認此事，沒想到她卻說根本沒有此事，這兩個人的說法相悖，到底誰說了謊話？期間出現的神秘女人又是誰？

警方并沒有找到柯南等人看到的當時那名男子所穿的灰色外套和背包，就在高木和佐藤準備離開的時候，已經知道兇手手法的柯南有意向他們做出暗示，根據柯南的提示警方破解了兇手制造不在場證明的手法，因此，加藤終究難逃法網。破案之后，高木警官決定在離開之前向佐藤警官表白，可是話剛到嘴邊，目暮警官就突然出現并告訴他……

聽到自己將要被分派到鳥取縣警局進行聯合搜查時，高木警官慌了手腳，然而，佐藤警官得知此事后竟然面不改色，與此同時，柯南等人在上學的路上遇到了一個神色匆匆的人，命案發生以后，這個人就成了重要嫌疑人，但讓大家沒想到的是千葉警官和這個叫加藤的嫌疑犯居然住在一起，千葉警官作證案發當時，加藤正與他一起看電視，難道兇手另有其人？

為了謹慎起見，佐藤拜托目暮警官分別派人監視這三個可疑人士，就在大家擔心浩太，而不知如何是好時，浩太居然從外面回來了，看著平安無事的浩太，大伙兒懸著心終于放下了，可是人質雖然回來，還是不知道犯人是誰，佐藤主張一查到底，可將史卻不愿再追究下去，這時，高木警官注意到了腳底濕漉漉的浩太，詢問之后，他便一人沖了出去……