小五郎因?yàn)橹辛瞬势睅е√m和柯南一起享受可以在南紀(jì)白濱住上一晚的旅行，并在那里結(jié)識(shí)了寫生旅行的醫(yī)科大學(xué)學(xué)生新莊真紀(jì)，由良達(dá)彥，宮原加奈子，藤浩太，三井元，五人之間似乎有著復(fù)雜的關(guān)系。第二天毛利他們偶然遇見了藤浩。正巧慌張的三井給藤浩的手機(jī)打來(lái)了電話說(shuō)三段壁的樹林里發(fā)現(xiàn)真紀(jì)胸口中刀被殺。而柯南發(fā)現(xiàn)散落在現(xiàn)場(chǎng)鑰匙的疑點(diǎn)。

小五郎的事務(wù)所里來(lái)了一個(gè)叫春菜的大學(xué)生，委托小五郎找他的尋呼機(jī)朋友。春菜保存了秋悟先生的尋呼機(jī)和音樂(lè)盒，那以后，春菜的尋呼機(jī)上出現(xiàn)了奇怪的留言。小五郎一行找到秋悟的家人，卻發(fā)現(xiàn)秋悟在給春菜送出尋呼機(jī)之前就已經(jīng)死了，而走廊上還出現(xiàn)了奇怪的人影。接著眾人就發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被擊暈的阿稔。

步美無(wú)意中看到了連續(xù)縱火的犯人，便前去警局做相關(guān)的供詞，之后，少年偵探隊(duì)與高木和佐藤警官開始展開調(diào)查，然而沒(méi)想到當(dāng)天居然是佐藤父親的殉職忌日，大家也不禁談起了這件“愁思郎案件”，佐藤警官還碰到了父親高中時(shí)的老友，這時(shí)，目暮警官打來(lái)電話讓白鳥和高木前去抓捕縱火犯嫌犯，期間高木想通了十八年前所發(fā)生的案件的真相，可當(dāng)他打電話給佐藤時(shí)，卻沒(méi)有注意到兇手就在身后。

為了救被綁架的詹姆斯，少年偵探團(tuán)努力推理他留下的“P&A”的意思。步美把自己的偵探徽章留在了詹姆斯那里使眾人得到了詹姆斯的鎖在位置。他們還得到了佐藤警官等的幫助，向犯人發(fā)起追擊。而經(jīng)過(guò)推理，柯南領(lǐng)會(huì)到詹姆斯信息原來(lái)指的是自己被綁架到假冒的警車之中。而為了確保詹姆斯的安全，柯南眾人采取了非常的營(yíng)救手段。

佐藤警官推理出小倉(cāng)原本逃脫的計(jì)劃，柯南指認(rèn)出進(jìn)入廁所的關(guān)鍵的三人。在調(diào)查了三名嫌疑犯以及攜帶物品之后柯南解析出犯人的犯罪手法和遺留的證據(jù)。在“沉睡小五郎”的推理下指出了刀子方向的不自然方向套出了犯人的口誤。雖然兇手一再否認(rèn)，但隨聲攜帶的報(bào)紙成為了逃不掉的鐵證。在罪犯逃跑的過(guò)程中被高木警官一罐子擊暈，案子最終成功告破。