為調查鬼屋真相搜集更多的線索，柯南和小五郎一起對這棟公寓的其他三位住戶進行詢問，四谷和番町的房間里都擺滿了各種恐怖碟片以及會發光的鬼怪塑像，而另一位叫牡丹的研究生則是名絕對的無神論者，調查期間，總有飛蛾圍繞在他們身邊，這讓柯南靈光一現，沒錯，這些恐怖現象確實是人為的，并且這還與四年前那具死在公園里的女性焦尸相關，而兇手就是他！

就在警方和小五郎集中精力思考兇手是如何調換毛巾時，柯南卻重返飯桌，回憶當時自己為拿醬油和辣油轉旋轉桌面時的場景，這時他突然想到或許兇手根本就不是用有毒毛巾殺人的可能，在向鑒識人員確認了自己的想法后，兇手浮出水面，他讓所有人都按照案發時的位置做好，并重現當時的場景，而兇手卻在不知不覺間自己露出了馬腳。

如果電話一直沒人接，黑暗組織必將有所行動，于是柯南拿起電話利用變聲領結和沃克商量交易的時間和地點，將交易時間提前之后，阿笠博士和柯南立刻開車返回東京，不料車子居然爆胎，就在這時，路上駛來一輛車，搭上順車的柯南發現車里的一男一女很是古怪，疑似新聞里所說的珠寶大盜，途中，他們還遇到了群馬縣警察臨時檢查，不過柯南并沒有揭穿他們，難道柯南就這樣讓他們逃脫警方的追捕逍遙法外？

懷疑小蘭的高中英語教師朱蒂是黑衣組織的成員而拜訪公寓的服部平次與柯南，遇上朱蒂隔壁房間的主人高井墜樓摔死的案件。確信密室狀態的臥室從窗戶墜落的高井不是自殺而是他殺的兩人，在臥室調查中的平次接到和葉從大版打來的電話而明白犯罪手段的平次加上高井留下的證據。兩人向目暮警官建議在臥室重現案發。

少年偵探隊在調查連續闖空門事件的時候，一幢公寓里突然傳出女聲尖叫，原來這名叫細野的小姐在買回來的二手沙發里發現了一具女尸，警方懷疑是她就是兇手，但細野卻有不在場的證明，這時，她的鄰居德永先生剛好回來，他說昨天聽到細野房中有爭執的聲音，為搜集更多線索，高木去了那家二手家具店調查，得知那個沙發其實是從細野家附近的垃圾堆撿到的，一切又回到原點，就在大家一籌莫展時，光彥說他知道誰是兇手……