柯南，小蘭和小五郎一行三人搭乘開往北海道的特快列車北斗星三號，在通過隧道的時候珠寶商人出云被人槍殺，兇手將車窗射穿跳出車外逃跑，之后警方又在隧道之中發(fā)現(xiàn)了疑似歹徒的男人，這宗命案的過程簡直跟柯南的爸爸工藤優(yōu)作一篇未發(fā)表的推理小說一模一樣，期間一個言行奇怪的女人引起的柯南的注意，在柯南揭穿她的謊言后，她終于暴露了身份。

柯南等人參加了麻美這個自稱是新一的初戀情人，在別墅舉辦的生日聚會，因為她睡著了大家就留她一個人在別墅，剩下一群人則上街去唱卡拉OK，這時，沢井發(fā)現(xiàn)別墅方向發(fā)生了火災(zāi)，可麻美還在屋里睡覺，所幸小蘭將門踢開救出了麻美。

因為柯南猜對了海豚旅行團(tuán)所出的謎題，于是，為三人贏得了一次免費乘坐交響樂號去小笠原的機(jī)會，能登上這艘船的只有十名乘客，在登記途中，小五郎碰見了老警察鮫崎，但聽乘務(wù)員說這艘船上還有第三名偵探，小蘭和柯南也無意中發(fā)現(xiàn)了這次活動的組織古川，夜晚，大家聚在一起討論此次前來的乘客，當(dāng)聽到葉才三這個名字時，每個人都面露驚訝之色。

作為青色古堡的探險事件的參考人，阿笠博士和少年偵探團(tuán)的各位被叫到了警視廳。隨后2億元搶劫事件的受害人東都銀行的增尾行長也來了。增尾在給家里的妻子打電話時，電話的那頭傳來了慘叫聲。當(dāng)警方趕到增尾家時發(fā)現(xiàn)妻子加代已被人刺死！雖然看起來是外部的入室殺人，但在柯南的推理下最終發(fā)現(xiàn)了兇手殺人的事實。

原來這個叫葉才三的人，就是二十年前「四億元強(qiáng)盜殺人案」的主謀，鮫崎和小武郎急忙趕到葉才三所在的101號房卻發(fā)現(xiàn)屋內(nèi)空無一人，反而吵醒了睡在隔壁的服部，之后，大家找遍交響樂號也沒有發(fā)現(xiàn)葉才三的身影，如果挨過今晚，法律將不再追訴他們二十年前所犯下的罪行，葉才三和他的同伙也將恢復(fù)自由之身。十二點之后，甲板上傳出槍聲旗子也被人點燃，柯南發(fā)現(xiàn)了一張寫有奇怪語句的紙鈔，這時，船尾發(fā)生爆炸，而在這熊熊大火之中，隱約可見一具尸體。