小五郎受邀來到Nijimura品牌店，卻正好目擊社長仁地村被人綁架的畫面。社長的妻子兼副社長沙希，按照綁架犯的要求帶著一億贖金搭電車解救人質，就在電車開往中戶呂鐵橋的時候，沙希按照指示將包包從窗戶丟到河里，而此刻正趕上泄洪，包包隨著增加的河水被沖走，待警方在五公里外的河岸發現時，贖金已經被犯人拿走，而社長仁地村也被殺害。雖然事情已經結束，但柯南和小五郎卻重返現場進行調查，并發現……

來到倫敦的柯南不小心以新一的身份向小蘭暴露在倫敦的事實，而此時柯南喝下了回國用的解毒劑暫時以新一的身份出現！在繼續調查的過程中小蘭從以前新一說過的話中得到啟發發現了人偶的秘密。而之后通過與新一電話中發現了更多的線索。這時小蘭和小五郎碰到了米奈芭小姐，在米奈芭和弟弟阿波羅的協助下小蘭留在教堂的紙片，而上面寫著的就是接下來的線索。

迷路的小五郎、柯南和小蘭來到了一棟怪異的房子，在這里他們結識了雅原煌的影迷，為召喚一年前死于意外事故的偶像，這些人正準備舉辦降靈會，因為影迷俱樂部之間流傳著小煌小姐詛咒的傳聞甚至還發生了殺人事件，于是，大家企圖通過降靈會來探究其原因。雖然降靈會期間發生的怪異現象都是作假的騙局，但是柯南卻發現小煌小姐之死似乎另有隱情，當晚深夜，在舉辦降靈會的冥想之室，參加者之一的歌倉晶子被殺害。

殺人案件發生之后，警方立刻調查旅館中所有人的不在場證明，與此同時，小五郎等人分別進入德備、荒巖以及野平的房間，查看他們是否有能夠運送液體的容器，期間，身為畫家的德備提議把小蘭所看的到的河童畫下來，就在大伙聚在德備房內研究河童時，柯南發現了關鍵線索，他將大談外星人理論的山村警官麻醉，說出了事情的真相，至于小蘭看到的河童，那不過是……

差點被警察發現的柯南和大嶺及時被阿笠博士帶走，之后小五郎也趕到阿笠博士家，聽完柯南的分析，大家決定先找到大嶺當時所使用的空包彈手槍，被柯南找到的手槍成為了大嶺洗清嫌疑的關鍵證據，接下來就是尋找將罪名嫁禍給大嶺的真兇，柯南再次前往遭到槍襲的地下室，并在這里發現了兇手留下的線索，為了讓兇手自己露出馬腳，柯南計劃了一出好戲……