小五郎的朋友向日葵酒吧的老板井上弘子意外被人殺害，當他和柯南趕到案發現場時，弘子的男朋友高岡明已守在尸體旁邊，目暮警官等也展開了調查，據周圍人所說，在案發期間并沒有人出入死者所在的公寓，并且嫌疑人高岡明當時也有充分的不在場證明，就在警方斷定這是起入室搶劫殺人事件時，柯南發現了關鍵線索，他重新推斷死亡時間，并斷言這里并非案發的第一現場。

柯南，小哀，步美等人與阿笠博士一同去了SFMP4電影《星劍戰記Ⅵ》的試映會。開場前，排著隊的柯南等人結識了攝影師建井文吾。原來，建井是這部電影的忠實影迷，他和女友亞美就是在這部電影的試映會上相識的。而這時建井卻突然接到電話走開，他不自然的行為引起了柯南的注意，最終柯南讓俺們阻止了建井的復仇行為并解開了建井的心結。

在阿笠博士的帶領下少年偵探團來到了電視臺，雖然沒能看到《假面超人》的外景拍攝，卻遇見了光彥姐姐的偶像搖滾樂團的主唱撒旦鬼塚，由于他的裝束好似魔鬼，嚇的光彥一時沒想到要簽名，隨后，在大家的陪伴下光彥找到撒旦鬼塚并成功索要簽名，元太和步美看到了桌子上的紙鶴興奮的沖到了休息室，柯南也習慣性的對房間一陣觀察，這時，外面傳來警鈴聲，演藝公司的社長被人殺害。

對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。

柯南他們很快就找到了被害者們常去的麻將館，并從老板那里得知，曾有一個叫鬼保獨郎的人與平棟堂次發生過沖突，抓到嫌疑犯后，高木警官便前去找曾聽到兇手聲音的鍋井永貴做指認，沒想剛進門就被人打昏。另一邊，柯南因為步美一句玩笑話，突然想通了Z的含義并說兇案早在十五年前就結束了，此次兇案的發生不過是模仿犯所為而兇手就在被害者的家屬之中。