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。

小五郎收到古裝劇演員土方幸三郎的邀請后被帶到公寓里，大家在這個五樓的屋子陽臺欣賞風(fēng)景的時候，竟然看到土方的太太永倉永美的尸體，在隔壁演員沖田家的陽臺上倒下來，沖田否認(rèn)自己殺人，但警方和小五郎都認(rèn)為他是唯一有可能犯案的人，但柯南卻在土方原本悲痛的臉上看到一絲恐怖的笑容，便對沖田犯案的說法產(chǎn)生懷疑，最后柯南找到足以推翻整個案子的有力證據(jù)。

前往洋子演唱會的途中，小五郎弄丟了門票，這時，碰巧遇到了一個叫青島全代的小姐，她表示如果能接她妹妹聽演唱會，就愿意把多余的門票讓給小五郎。當(dāng)大伙兒到全代的家時發(fā)現(xiàn)她的妹妹美菜在一個密閉的浴室中狀似自殺死亡多時，這個浴室的門窗縫隙全部從內(nèi)部用膠帶貼住，經(jīng)過鑒識膠帶上只有美菜一個人的指紋，雖然警方認(rèn)為這是自殺案件，但種種疑點表明這絕對是謀殺。

原來這名行跡可疑的女士是柯南的媽媽有希子，她將此行的目的告訴柯南后，大家就一起聚到休息室聽小五郎的推理，期間，警察在隧道里淺間的尸體上發(fā)現(xiàn)了膠帶碎片，突然靈光一現(xiàn)，柯南知道了誰是兇手以及他的犯案手法，卻苦于沒有證據(jù)，按照小說的劇情，柯南還有被殺的可能，苦惱之時，有希子提議干脆將計就計讓兇手自己現(xiàn)身，于是一場揪出兇手的好戲上演。

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。