小蘭在去沖繩旅行的飛機(jī)上想起了一年前新一在飛機(jī)上首次處理命案的事情，當(dāng)時正值深夜，飛機(jī)上所有的人都在睡覺，突然傳來一聲尖叫，一名叫大鷹的男子在廁所被人殺害，碰巧目暮警官也在飛機(jī)上，于是新一和目暮警官一起對機(jī)艙上所有可疑的人進(jìn)行了調(diào)查，在尋找兇器無果后，新一想到兇器一定就在兇手身上。

玉之助半夜悄悄出門，妹妹小惠和柯南暗中跟蹤到了劇團(tuán)，兩人剛進(jìn)劇團(tuán)就在舞臺上發(fā)現(xiàn)了被人打昏了玉之助和劇團(tuán)經(jīng)理系江的尸體，而她的身邊有一張紙條和許多木屑。雖然玉之助昏迷但是他卻被認(rèn)定為重要嫌犯，當(dāng)柯南再次來舞臺調(diào)查時，他突然想到了什么便匆忙趕往醫(yī)院，并通知警方好好保護(hù)玉之助，犯人果真去了醫(yī)院，但他身手靈敏，躲過了警察的追捕，沒錯，這個人就是半年前消失的江戶小子！

在吞口重彥被殺的瞬間柯南撿到了一條紫色的手帕，之后又發(fā)現(xiàn)了一個破碎的美術(shù)燈吊環(huán)，根據(jù)這兩條線索柯南展開了調(diào)查，可沒想到調(diào)查期間灰原卻被不明人士帶走，柯南以眼鏡為媒介聯(lián)系到灰原，得知她被關(guān)在了飯店內(nèi)的一個酒窖里，柯南讓灰原喝下老白干，這時，在飯店外面的柯南卻看到了金恩，而在酒窖的灰原身體也正在發(fā)生變化。

小蘭的班上轉(zhuǎn)來了一個叫伊東玉之助學(xué)生，受到他的邀請小蘭和柯南一行人來到他的劇團(tuán)參觀排練過程，柯南發(fā)現(xiàn)成員之間似乎有什么問題，沒過多久一樁殺人案件發(fā)生了，案發(fā)時所有人正好都在舞臺排練，而且柯南等人就坐在觀眾席，那個逃過柯南和劇團(tuán)人視線犯案的兇手應(yīng)該就在其中。

雖然少年偵探團(tuán)被發(fā)現(xiàn)且命懸一線，不過幸好柯南及時趕到，大家得以解救，至于這個黑衣女人根本不是組織里的人。回家的路上，灰原識破柯南的身份并說自己是黑衣組織的人，而阿笠博士現(xiàn)在已經(jīng)……，聽到這些，柯南匆忙趕去博士家卻發(fā)現(xiàn)博士安然無恙，而這時灰原也回到家，原來她因為姐姐的事情已經(jīng)背叛了組織并且服用了和柯南一樣的藥讓身體變小，走投無路之下來到工藤家，被博士發(fā)現(xiàn)而收留。