因?yàn)榭履喜聦?duì)了海豚旅行團(tuán)所出的謎題，于是，為三人贏得了一次免費(fèi)乘坐交響樂號(hào)去小笠原的機(jī)會(huì)，能登上這艘船的只有十名乘客，在登記途中，小五郎碰見了老警察鮫崎，但聽乘務(wù)員說這艘船上還有第三名偵探，小蘭和柯南也無意中發(fā)現(xiàn)了這次活動(dòng)的組織古川，夜晚，大家聚在一起討論此次前來的乘客，當(dāng)聽到葉才三這個(gè)名字時(shí)，每個(gè)人都面露驚訝之色。

柯南用自己的方式證實(shí)了義房身份并未偽造，經(jīng)過院子的時(shí)候，廣美和有希子談起了15年前自己母親從這里落井死亡的事，突然，柯南看到了木門那邊有個(gè)可疑人影。當(dāng)晚，大家輪流洗澡時(shí)，去外面加柴的廣美發(fā)出叫聲，她看到了可疑人影，并在古井發(fā)現(xiàn)了二媽真知子的尸體，而家里的汽車也莫名被停到了森林。這時(shí)，藪內(nèi)家的律師趕來宣讀遺囑，期間，義房差點(diǎn)被人蓄意設(shè)計(jì)的十字弓殺死。

前往洋子演唱會(huì)的途中，小五郎弄丟了門票，這時(shí)，碰巧遇到了一個(gè)叫青島全代的小姐，她表示如果能接她妹妹聽演唱會(huì)，就愿意把多余的門票讓給小五郎。當(dāng)大伙兒到全代的家時(shí)發(fā)現(xiàn)她的妹妹美菜在一個(gè)密閉的浴室中狀似自殺死亡多時(shí)，這個(gè)浴室的門窗縫隙全部從內(nèi)部用膠帶貼住，經(jīng)過鑒識(shí)膠帶上只有美菜一個(gè)人的指紋，雖然警方認(rèn)為這是自殺案件，但種種疑點(diǎn)表明這絕對(duì)是謀殺。

服部把武田家的人和羅伯叫到發(fā)生兇案現(xiàn)場(chǎng)的二樓倉(cāng)庫(kù)，柯南將小五郎麻醉，在黑暗之中道出兇手所使用的手法，當(dāng)被問及兇手是如何在這個(gè)形如密室中的倉(cāng)庫(kù)作案時(shí)，柯南的回答卻是兇手根本沒有出現(xiàn)在兇案現(xiàn)場(chǎng)，那么兇手到底如何作案？信一為何會(huì)虐待自己的女兒美紗？美紗自殺的真正原因到底什么？是怎么樣的誤會(huì)導(dǎo)致武田家頻頻出現(xiàn)慘案？

雖然少年偵探團(tuán)被發(fā)現(xiàn)且命懸一線，不過幸好柯南及時(shí)趕到，大家得以解救，至于這個(gè)黑衣女人根本不是組織里的人。回家的路上，灰原識(shí)破柯南的身份并說自己是黑衣組織的人，而阿笠博士現(xiàn)在已經(jīng)……，聽到這些，柯南匆忙趕去博士家卻發(fā)現(xiàn)博士安然無恙，而這時(shí)灰原也回到家，原來她因?yàn)榻憬愕氖虑橐呀?jīng)背叛了組織并且服用了和柯南一樣的藥讓身體變小，走投無路之下來到工藤家，被博士發(fā)現(xiàn)而收留。