帶走柯南的女子真名是蒲川情奈，她是被三名強盜殺害的銀行員賢也的女友，為了替賢也復(fù)仇的她一再犯下罪行。同一時間小五郎等人借助安室的推理逐漸逼近事件的真相，并馬上前往最后一位搶劫犯的住處，另外阿笠博士和世良等人也趕了過來，而柯南已經(jīng)跟著情奈前往可能是最后一位搶匪的三位女性那里。

揭開暑假序幕的星期天，阿笠博士陪著少年偵探團看完電影后往家趕，在電車上他們看到遠方的樓頂上發(fā)生了命案，但到達現(xiàn)場后目擊墜落的時間卻是他們看到案情發(fā)生后的10分鐘。五層的建筑不可能墜落這么長時間，為了找出案情的真相柯南立即對案發(fā)的大樓展開了調(diào)查。

委托小五郎調(diào)查男友柘植是否有外遇的笹森小姐不幸從石階上墜亡，三個月后小五郎又接到了柘植的電話，他表示會公開殺害笹森小姐的兇手。除了小五郎之外，在葬禮上吵成一團的三人也都被叫到了現(xiàn)場，但當他們一起進入房間后卻發(fā)現(xiàn)柘植先生已經(jīng)被人殺害，而殺害柘植先生的兇手必定也與笹森小姐的事件有所關(guān)聯(lián)，而兇手就在受邀前來的三人里面。

警方、柯南以及公車上遇到過的偵探世良真純一起進入別館進行調(diào)查，他們在二樓發(fā)現(xiàn)了帶有釣魚線的電動輪椅，在死者墜落的六樓發(fā)現(xiàn)了窗戶下方的油漆和油桶，加之別館使用的是前后各有一扇門的電梯，將這些線索全部串聯(lián)起來之后，柯南發(fā)現(xiàn)兇手就是那個人！世良先柯南一步破解案件并場景重新，然而結(jié)果卻并非大家所期待的那樣，人偶并沒有墜樓，到底是哪里出現(xiàn)了錯誤？

乍看之下發(fā)生在眼前的命案無疑是自殺事件，但諸多的疑點讓柯南和平次沿著他殺的方向調(diào)查，在詢問過有嫌疑的三人后柯南和平次有了初步的判斷，但現(xiàn)在還不清楚的是辦案的手法。毛利小五郎的調(diào)侃讓柯南和平次靈機一動，在三名嫌疑人到達現(xiàn)場后服部利用平板電腦還原了命案的經(jīng)過。