小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團上演的是以《歌劇院的怪人》為藍本改變的《金比羅劇院的怪人》的時代劇，玉之助飾演怪人，女演員輕部蘆美飾演女主角歌手。之后，在彩排中大吊燈突然落下，由于蘆美額頭受了小傷，玉之助不得不在劇院公開了被實際存在的怪人要求更換女主角的事情。

小蘭班上轉來了一個與水無很相像的男孩子本堂瑛祐，這不禁讓柯南提高了警惕，見面之后，柯南發現他只是一個極度迷糊的少年，也放下了心來，這時，事務所來了一個叫三角篤的男人，他委托小五郎找和自己吵架而消失的伴侶， 在柯南的提醒下，大家來到了他們初次相識的群馬滑雪場，沒想到他的伴侶居然在密閉的車內死亡，雖然狀似自殺，但柯南認為這是他殺案件，而兇手就是……

小五郎要去參加米花街業余文藝會演，于是便與柯南，目暮警官和街道主管上島長郎一同前往會場。途中，小五郎等人順路去了目黑美彌開的飯館。大會結束后，只剩下了有人找的市松留了下來。小五郎，上島等人則去咖啡館“meruhenn”繼續第二攤。不久后目暮警官卻接到電話報告說市松被刺！最終在柯南的推理下終于揭開了事件的真相。

沒過一會兒，柯南就收到了園子被人搶走的手機傳來的簡訊，雖然還不知道傳簡訊人的意圖，但柯南卻察覺到事有蹊蹺，他立刻打電話給小蘭讓她注意安全。與此同時，他還解開了博士留下的暗號，根據這個暗號的設計原理，他突然想起了死者見山所留下來數字的含義，然而，此刻遠離柯南的園子和小蘭就在兇手的車子上……

倫子在密室中上吊死了。群馬縣的山村警官認為這是一起偽裝成自殺的密室殺人案而展開了搜查，并向純，享，耀治等人詢問情況。而三人案發時看起來也沒有什么異常。之后柯南留意到只有書架上的百科辭典沒有按卷數依次擺放的細節并找到了隱藏在書架里的密道并已毛利小五郎的省份給山村警官發送了提示短信最終將犯人抓獲。