小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

喜歡刁難人的管理員并沒有告訴由美等人過多的線索，柯南結合能夠得到的信息一步步推敲終于有了結果，輸入密碼后筆記本電腦只是切換到了前置鏡頭，而那封裝有結婚登記表的信封早已被管理員塞回了由美的上衣口袋里。就在眾人打算去比賽會場時秀吉打來了電話，他告訴由美可以丟掉信封，因為心事重重的他已經輸掉了比賽。

由美的前男友秀吉幾年前曾經交給她一個信封保管，并說等他“集齊七個”后再打開信封，雖然秀吉已經“集齊七個”，但由美卻并沒有特別在意，信封也被夾在雜志中當垃圾處理。突然插播的廣告讓由美知道秀吉竟然是將棋的七冠王，佐藤猜測信封里很可能是婚姻登記表，并提到將棋七冠王收入不菲，回過神來的由美立即回家尋找信封。

通過與世良的接觸，柯南回憶起與世良初次相遇的情形。十年前，秀一從美國回到日本，與家人一起在海灘游玩，恰好偶遇了年幼的新一和小蘭。沉迷偵探游戲的新一引起了秀一的興趣，正當二人交談甚歡時，突然有一輛車從沿海公路上沖破護欄墜入深海。秀一馬上潛入海中實施救援，卻發現駕駛員已當場死亡。根據秀一的推斷，案發前車上應該還有死者的同伴，而死者的身份也是疑點重重……

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。