為了讓扭傷腳的柯南療養(yǎng)腳傷，大伙兒一起來(lái)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(gè)小女孩在一起，同時(shí)照片上還出現(xiàn)了一個(gè)行蹤可疑的男人。這時(shí)，柯南他們遇到了服部，他受人委托前來(lái)找一個(gè)叫陽(yáng)菜的女孩，而她正是和小蘭在一起的那個(gè)孩子。據(jù)陽(yáng)菜的父親周平所說(shuō)，在陽(yáng)菜失蹤的同時(shí)他美術(shù)館里的展品彩虹之子也不翼而飛。就在大家四處進(jìn)行尋找時(shí)，陽(yáng)菜和小蘭遇到了危險(xiǎn)。

案件終于有了眉目，就在柯南和大和針對(duì)謎題展開(kāi)討論時(shí)，高明從昏迷中蘇醒，三人一起計(jì)劃了一出空城計(jì)。他們故意對(duì)三個(gè)嫌疑人放出關(guān)鍵信息，引誘他前去直木司郎家找重要的證據(jù)，果然不所料兇手暗中潛伏在直木司郎家附近，為了讓狡猾的他放松警惕，柯南聯(lián)合小蘭、大和等人上演了一場(chǎng)能證明周遭沒(méi)有警察的犯罪戲碼，引誘兇手自投羅網(wǎng)。

小五郎，柯南和小蘭三人在前往泡溫泉的路上遇到了一起交通意外，其中駕駛紅色車子的速水當(dāng)場(chǎng)死亡，另一位車主車谷整司則身受重傷，據(jù)當(dāng)?shù)亟痪f(shuō)發(fā)生車禍的原因可能是因?yàn)闆_撞路線現(xiàn)象，但柯南卻并不認(rèn)為這是單純的交通事故，因?yàn)樗霸诒憷暌?jiàn)過(guò)這兩輛車子，當(dāng)時(shí)明明是開(kāi)往不同的方向?yàn)槭裁磿?huì)如此巧合的發(fā)生相撞，調(diào)查之后，事情果然如他料想一般，這是一起有預(yù)謀的殺人案。

就在光彥撥通報(bào)警電話之時(shí)，檢查的工人以小哀作為威脅，沒(méi)有辦法下光彥掛斷了求救電話。犯人們商議著要放棄贖金處理掉一切，少年偵探團(tuán)的各位陷入了危機(jī)，就在這時(shí)步美注意到柯南發(fā)出的信號(hào)，按照指示給依次給步美，柯南，元太和阿笠博士的手機(jī)打電話來(lái)分散犯人的注意力，但因?yàn)槁曇籼蠓炊l(fā)了犯人的注意。而此時(shí)犯人也發(fā)現(xiàn)了孩子們的計(jì)謀開(kāi)始尋找光彥他們，柯南利用麻醉槍也終于制符了犯人們。

柯南用變聲領(lǐng)結(jié)將其中一名搶匪引到廁所并和大家一起將他制服，根據(jù)茱蒂老師提供的線索即搶匪注重時(shí)間以及讓認(rèn)識(shí)的人互相捆綁這兩點(diǎn)，柯南推斷出了搶匪的目的以及他們的逃跑計(jì)劃，于是，少年偵探團(tuán)在柯南的指揮下相互配合，爭(zhēng)分奪秒的把即將爆炸的炸彈送進(jìn)電梯里，之后，柯南又將計(jì)就計(jì)把混在人質(zhì)中剩下的三名人質(zhì)揪了出來(lái)，本以為一切就此結(jié)束，沒(méi)想到……