青野木亮藏是在形成密室的茶室中被殺的，橫溝警官開始詢問時卻發(fā)現(xiàn)沒有人到過茶室,所有人都有不在場證明。在調(diào)查茶室外圍的時候柯南發(fā)現(xiàn)了兇手的犯罪手法和證據(jù)。“沉睡的小五郎”召集大家道出了兇手利用一根繩子的作案手法和犯人的身份。在鐵證下兇手終于承認自己的罪行并道出了原因。

旅館主人紫郎和弟弟金次迎接了來到“痊愈的森林”的柯南一行人，途中，柯南他們遇到了兄弟倆的父親龍藏，龍藏的蠻不講理讓柯南他們吃驚不小，但因牛奶投遞員藍子的出現(xiàn)，氣氛緩和許多。但就在幾小時后，龍藏在自己家被人殺害了。在調(diào)查現(xiàn)場后柯南找出了殺害龍藏的兇手，其實就是自己的親人，因為得不到父親贊同和支持而疼下殺手。

步美無意中看到了連續(xù)縱火的犯人，便前去警局做相關(guān)的供詞，之后，少年偵探隊與高木和佐藤警官開始展開調(diào)查，然而沒想到當天居然是佐藤父親的殉職忌日，大家也不禁談起了這件“愁思郎案件”，佐藤警官還碰到了父親高中時的老友，這時，目暮警官打來電話讓白鳥和高木前去抓捕縱火犯嫌犯，期間高木想通了十八年前所發(fā)生的案件的真相，可當他打電話給佐藤時，卻沒有注意到兇手就在身后。

佐藤警官推理出小倉原本逃脫的計劃，柯南指認出進入廁所的關(guān)鍵的三人。在調(diào)查了三名嫌疑犯以及攜帶物品之后柯南解析出犯人的犯罪手法和遺留的證據(jù)。在“沉睡小五郎”的推理下指出了刀子方向的不自然方向套出了犯人的口誤。雖然兇手一再否認，但隨聲攜帶的報紙成為了逃不掉的鐵證。在罪犯逃跑的過程中被高木警官一罐子擊暈，案子最終成功告破。

神秘女子池波女士尋找的中學(xué)同學(xué)柴田手里握著照片被殺，小五郎等開始向相關(guān)者訊問而柯南也弄明白了柴田手握照片的含義。“沉睡的小五郎”當眾點破了池波女士的眾多謊言但卻判斷兇手另有其人。而兇手留下的鐵證就留在罪犯的手上，鐵證面前犯人最終承認了罪行，但在犯人準備自我了結(jié)的時候被池波攔下，而池波女士的身份也最終揭曉。