阿笠博士以少年偵探團(tuán)為對(duì)象進(jìn)行了一場(chǎng)尋寶之旅，舞臺(tái)就是阿笠博士的叔叔住的一個(gè)別墅，但在他叔叔過世的50年來，這棟本不該有人進(jìn)出的別墅卻發(fā)現(xiàn)有人來過的痕跡，他們還找到了一系列由月亮、星星和太陽組成的古怪暗號(hào)，連博士事先藏好的玩具也被人用刀劃壞，這幢別墅一定暗藏玄機(jī)。

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(qǐng)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(shí)，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(dòng)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(jí)里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。

智明發(fā)現(xiàn)自己外婆的腳受了傷，因?yàn)榫煲獙?duì)陽子進(jìn)行偵訊，所以小蘭就主動(dòng)提出幫助智明，自從小蘭見到智明就總是一副很中意的樣子，不是黑暗中緊抱智明的胳膊就是和他拉手，而且在她的臉上總是出現(xiàn)一片緋紅，這些全部讓柯南看在眼里，心里不禁大吃飛醋，難道小蘭變心了嗎？柯南在房間的二樓發(fā)現(xiàn)了碎片，并在房間中發(fā)現(xiàn)了可以解釋小光為何會(huì)花費(fèi)一分鐘的時(shí)間去打開總開關(guān)證物，接下來，就是揭穿真相的時(shí)間。

警方看到落地窗的鎖上有血跡，并在玻璃碎片上了發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小洞，柯南和平次作出大膽推測(cè)，期間，柯南因看到遠(yuǎn)處樹上掛著的不明物體差點(diǎn)墜落陽臺(tái)，而當(dāng)時(shí)在旁邊的菊人卻因?yàn)閼指甙Y，沒有伸出援手，所幸有驚無險(xiǎn)。在樹上找到兇器之后，兩人將所有的線索串聯(lián)起來，沒錯(cuò)，兇手就是那個(gè)人！他們將所有人都叫到案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，說櫻庭就是兇手，可事實(shí)真是如此嗎？

因?yàn)橐匀珗?chǎng)觀眾為人質(zhì)，歹徒更加猖狂，在帶走了五千萬元之后，又要求在比賽結(jié)束前追加十億元，否則就射殺觀眾，他還揭露出了隱藏在人群中的警察并讓他們撤離。雖然暮目警官趁著歹徒打電話的機(jī)會(huì)讓在現(xiàn)場(chǎng)的警察搜尋可疑人士，但卻一無所獲，歹徒到底是怎么打電話且同時(shí)觀察觀眾席上的動(dòng)靜呢？又是如何避開大家的耳目呢？