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(shí)，而此時(shí)柯南喝下了回國(guó)用的解毒劑暫時(shí)以新一的身份出現(xiàn)！在繼續(xù)調(diào)查的過程中小蘭從以前新一說過的話中得到啟發(fā)發(fā)現(xiàn)了人偶的秘密。而之后通過與新一電話中發(fā)現(xiàn)了更多的線索。這時(shí)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(xié)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。

柯南用變聲領(lǐng)結(jié)將其中一名搶匪引到廁所并和大家一起將他制服，根據(jù)茱蒂老師提供的線索即搶匪注重時(shí)間以及讓認(rèn)識(shí)的人互相捆綁這兩點(diǎn)，柯南推斷出了搶匪的目的以及他們的逃跑計(jì)劃，于是，少年偵探團(tuán)在柯南的指揮下相互配合，爭(zhēng)分奪秒的把即將爆炸的炸彈送進(jìn)電梯里，之后，柯南又將計(jì)就計(jì)把混在人質(zhì)中剩下的三名人質(zhì)揪了出來，本以為一切就此結(jié)束，沒想到……

柯南并沒有從步美找到的照片中發(fā)現(xiàn)重要的線索，便將破案的關(guān)鍵再次鎖定日記，仔細(xì)反復(fù)查看之后，柯南發(fā)現(xiàn)了其中的端倪，于是，他再次來到琴房確認(rèn)自己的發(fā)現(xiàn)，沒想到步美等人放在門口的背包不翼而飛，而且大家還注意到了鋼琴旁邊凳子的變化，一切如柯南所料，他讓步美、元太和光彥等人高唱?dú)g快的歌曲，果然將躲在黑暗中悄悄觀察他們的人揪了出來。

這天小五郎在賽馬之后來到小酒館巧遇了同樣賽馬的幾位同好。在屋外抽煙的小五郎遇到了來找他的小蘭和柯南，就在眾人回到小酒館時(shí)忽然發(fā)現(xiàn)酒館老板娘被刺身亡！在警方調(diào)查了酒館的幾位客人之時(shí)發(fā)現(xiàn)扇小姐為了挽救自己的舞蹈班向老板娘借錢的事實(shí)，而其他幾位客人也多少有把柄被老板娘抓住。柯南在勘察現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)了犯人的身份！

阿笠博士帶著少年偵探團(tuán)一起去參觀西田在家里建造的水族館時(shí)，遇到了旅行回來的西田的學(xué)生井村，他們用備用鑰匙進(jìn)了房子，沒想到光彥和元太竟然在廁所的浴缸里發(fā)現(xiàn)了西田的尸體，柯南注意到了死者脖子上的針孔、手指上的粘著劑、關(guān)閉的浴室電燈，并且還在步美的提醒下看到了水族箱里死去的蝦，這種種跡象表明西田是被人蓄意謀殺的，可是警察確認(rèn)為這是意外事件，就在他們準(zhǔn)備結(jié)案時(shí)，柯南說出了真相！