少年偵探團和阿笠博士一起去露營，沒想到不但迷了路就連車子也爆了胎，大家只好到深山里只住著一位老婆婆的房子借宿，隨后，又來了三個同樣因迷路而趕來過夜的三個年輕人。然而就在光彥半夜目擊到老婆婆磨刀后，三名男女中的大庭茜被人用利刃刺傷脖頸，失血過多而死，警方立刻介入調查，并在這件屋內發現了多把刀具。

在去往餐館的路上，柯南和小五郎目睹了一起車禍，所幸受害者立松新三郎和小此木清隆都沒有生命危險，本以為這是場單純的車禍，但有目擊者表示那輛肇事車并非偶然經過，如此看來這是一起殺人未遂案件。隨后警察找來了小此木的外甥和她未婚妻一倉分別進行了偵訊卻并未發現異常，這時，“日本第一倒霉的男人”立松說歹徒的目的是置他于死地，事情的真相果真如立松所說嗎？

對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。

兇器是房間工具箱里的錘頭，并且柯南還發現每個人的房間都有薰衣草和工具箱，到底是誰做出這種安排？又是出于什么目的呢？既然是無人島，那么兇手一定就是這棟房子中的一人，之后柯南他們又對供電的小房子進行了調查，然而根據所找的線索，柯南，服部和白馬探每個人鎖定的嫌犯都不相同，即便如真相也只有一個！

在屋內調查的過程中，柯南發現了多處疑點，干凈的浴室、沒有插電的刮胡刀、消失的牙刷以及洗衣機內的衣服，就在他苦思冥想到底誰是兇手時，園子無意中的一句話提醒了他，原來榔頭男從一開始就不存在，這不過是都市傳而已，就在目暮警官等人一頭霧水時，柯南將園子麻醉，利用變聲領結道出了真相。