靜岡縣的橫溝警官特地找到小五郎拜托他調(diào)查一起怪異的案件，此次案件的受害者是演員小宮山，雖然被害者只有一名，但是前來自首說自己是兇手的卻有三人并且這幾人都有理有據(jù)的說出了自己的動機(jī)和行兇方式，由于事情緊急，橫溝希望小五郎可以盡快做出推理。趕到案發(fā)現(xiàn)場時，柯南再次對證人進(jìn)行詢問，并得知了事情的真相，兇手是自首三人中的一人？還是另有神秘四人？

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?yàn)榻憬愕氖虑橐呀?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。

收到市川產(chǎn)業(yè)的會長的委托而且參加了在會長家開的party的小五郎他們，為了確定公司的繼承人調(diào)查了會長的女兒們。在柯南跟蹤一重小姐時卻不慎被人暈倒，當(dāng)他起來趕往會場的時候市川卻因?yàn)橥话l(fā)心臟病倒地身亡。但市川真的是因?yàn)橥话l(fā)心臟病死亡卻引發(fā)了市川的女兒們的爭論。而從包里搜出的注射器的一重也成為了頭號嫌疑犯。但在柯南推理下最終發(fā)現(xiàn)了真兇的身份。

尸體被燒焦，根本無法辨識他的身份，只能從穿著姑且判斷是蟹江，柯南發(fā)現(xiàn)這具尸體整過容，并推斷出龜田和鯨井也是葉才三搶劫殺人案的同伙，當(dāng)大伙趕到龜田的房間時，卻發(fā)現(xiàn)他也消失不見了，柯南和服部推理出現(xiàn)分歧兩人決定各自行動，可在調(diào)查期間服部遭遇危險，沒過一會兒，甲板上再次響起槍聲，心虛的鯨井決定交代一切，這時，鯨井突然被不明人士射傷，鮫崎趕到甲板時卻看到……

學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒請假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長問及此事時，大家也都避而不語，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動的人體模型，窗戶后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級里突然出現(xiàn)的十幾個黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個。