阿笠博士帶少年偵探團來到一家位于箱根的溫泉旅館，那里正好在進行《血殷殺手》系列最新作品的拍攝，因此，大家結識了劇作家鐵山巖治、女主角名取深汐、經紀人丹沢純作以及男主角寺堂云平。次日，元太他們一起去湖上露天溫泉的時候，卻在女湯發現了鐵山巖治的尸體，從現場來看兇手應該是在發案之后趁機混入了騷動之中，調查之后，警方將嫌疑鎖定在深汐、丹沢、寺堂三人中。

就在兇手企圖用球棒襲擊被騙到音樂室的小林老師時，他卻反過來被小林老師撂倒，這時，少年偵探團和白鳥警官出現，原來小林老師早已被白鳥警官所保護而眼前這個人正是佐藤警官，期間，小林老師想起了以前在書店發生的事情，誤會消除的二人重歸于好。麒麟角是鈴木次郎吉在山中寺廟發現的寶物，而基德又以此為目標出了預告函，次郎吉率領基德無法喬裝的少年偵探團以及進行直播的工作人員來到寺廟，麒麟像被藏在寺廟的立柱中間，想要拿取它并非易事……

這天柯南陪同小蘭和園子來練瑜伽減肥，這時他們碰到來參加減肥班的出川，而出川厚子故意的刁難的態度迫使教練里月跪下息事寧人。而在晚上的訓練厚子也早退走掉，獨自回到屋里。訓練之后保子因為敲不開出川的門而來找里月，但開門之后出現的確實中毒身亡的出川！在勘察現場之后肯納發現了犯人的犯罪手法，犯人也承認了因為報仇而殺人的事實。

為了讓扭傷腳的柯南療養腳傷，大伙兒一起來到城崎溫泉，然而，小蘭卻突然失蹤，柯南從光彥他們所拍的照片上看到小蘭和一個小女孩在一起，同時照片上還出現了一個行蹤可疑的男人。這時，柯南他們遇到了服部，他受人委托前來找一個叫陽菜的女孩，而她正是和小蘭在一起的那個孩子。據陽菜的父親周平所說，在陽菜失蹤的同時他美術館里的展品彩虹之子也不翼而飛。就在大家四處進行尋找時，陽菜和小蘭遇到了危險。

大家二次來到倉庫后發現了在門上方供奉著的神壇，而讓柯南更為好奇的是神壇對面的大算盤，這很可能是啟動機關的鑰匙，仔細觀察倉庫之后，柯南發現了其中的蹊蹺，他叫來警察與他一起根據灰塵的多少撥動算珠，果不其然，天花板漸漸向下移動，警察不僅在這里找到了被盜的寶物還抓住了偷盜者，案件結束后，柯南揪出了那個一直暗中幫助元太他們的“軍師”，而這個人正是……