千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

利用步美找到的暗號解讀表，柯南本以為能順利解開暗號，不料卻遇到了瓶頸。正當此時，若狹老師再次拜托少年偵探團前往舊倉庫尋找石灰。來到舊倉庫的眾人發現倉庫一片狼藉，在若狹老師不經意的提示下，柯南終于解開了暗號的含義，并推測犯人將再次來到舊倉庫。為了避免打草驚蛇，柯南設計誤導犯人，并在深夜與若狹老師等人再次來到舊倉庫，柯南能否順利將犯人一網打盡？

柯南等人在壽司店用餐時，突然有一位女士沖進來聲稱店里有人偷了自己的手包，手包內有一張中了大獎的萬馬彩。據這位女士所說，犯人的袖口上會留有自己手指上的血跡，然而經過檢查，在座的客人們并沒有人袖口上沾到血跡。此時，毛利小五郎想到自己之前撿到一張中了大獎的萬馬彩，并且中獎金額和這名女士丟失的相同，心中感到十分不安。

一直被大家遺忘在家中的狗引起了柯南與平次的注意，二人很快就洞察了這一系列殺人事件的作案手段。平次委托村長告訴眾人他已經得知了鵺的真面目，并在庭院內為眾人重新演示了一遍案發當日的情形。在二人的推理下真相終于浮出水面，兇手成功被警方抓獲。當案件塵埃落定后，平次終于鼓起勇氣準備向和葉告白……

柯南所在的班里來了一位新老師名叫若狹留美，若狹老師想在體育課前用石灰畫線，卻發現石灰已經用完了。柯南告訴若狹老師舊倉庫里可能有石灰，元太和光彥開玩笑說舊倉庫有幽靈出沒，若狹老師感到很害怕，便拜托少年偵探團一同前往舊倉庫。在尋找石灰的過程中，柯南發現一扇通往地下的門，眾人合力打開門后，卻驚人地發現了一具骸骨……