周六早晨頓比町公園內發現了命案，勒索恐嚇慣犯勝井優死亡，逐一排查嫌疑人后廣瀨純子小姐主動承認了自己的罪行，但毛利小五郎卻因為此事來到了警署。在案發當天八點的時候毛利小五郎在米花町看到了廣瀨小姐，這一點讓廣瀨小姐有了不在場證明，但聽到毛利的陳述后廣瀨小姐卻非常驚訝，柯南得知后認為此事并沒有那么簡單。

毛利小五郎受久須美工械廠社長的委托，調查工廠零部件被偷的案件，為了不引起職員的警惕，柯南和小蘭也一同隨行假裝參觀。在對職員們暗中調查后，行為怪異的谷崎成為毛利小五郎的懷疑對象，三人計劃在倉庫抓住罪犯的現行，不料卻發現谷崎死在了反鎖的房間里。正當案件一籌莫展時，谷崎生前研究的老鼠機器人引起了柯南的注意。

在被害人波土的遺物中發現了他親手所寫的字條，經紀人和社長隨即回憶起了波土生前的往事，眾人這才得知經紀人小姐原來竟是波土的前女友。而在舞臺上發現的繩索和折疊椅也為柯南等人提供了線索，經過波本對繩索的一番講解和演示，眾人共同推理出了波土的死因和兇手的真實身份。

音樂人波土祿道發表了新歌并準備召開演唱會，柯南等人約定一起去看波土的彩排表演。來到表演廳外的眾人偶遇了波本和小梓，卻被工作人員通知表演臨時取消。正當眾人在表演廳外交談時，前來做消防檢查的警察卻突然發現波土祿道被吊死在了舞臺正中央……

小五郎和柯南準備外出吃飯的時候正巧看到了交通事故，駕駛車輛的是菊池俊明，而被撞死的人是他的熟人堤先生，看到堤的尸體后菊池痛哭流涕，而警方在堤的外套里找到了一封遺書，據此將這起事故作為自殺案件處理。菊池的舉動和現場的細節引起了柯南的懷疑，他知道這并不是一起自殺案件。