在砂田善三叔叔的邀請(qǐng)下園子、小蘭和柯南一起來(lái)到溫室觀看開花的金琥，在參觀的過(guò)程中愛(ài)發(fā)脾氣的善三叔叔和自己的兩個(gè)兒子因?yàn)檫z囑的事情起了爭(zhēng)執(zhí)。吃過(guò)八代小姐做的晚飯后柯南等人聽見(jiàn)了溫室的警報(bào)聲，趕過(guò)去的他們看到的是握著遺囑驚慌失措的康之，而砂田善三已經(jīng)死在了溫室里。

在小蘭做出大膽舉動(dòng)的同時(shí)新一也開始了推理，當(dāng)沢栗熏得知最后離開妹妹房間的人是光井后，便將槍口指向她，但新一卻說(shuō)兇手不是她，緊接著他說(shuō)起了死者的成名推理作品，將沢栗未紅與書中主人公的命運(yùn)向聯(lián)系，正是這種亦真亦幻的錯(cuò)覺(jué)導(dǎo)致她自殺死亡，聽到新一這樣的推理，沢栗熏難以接受，就在他精神崩潰之時(shí)，警察沖進(jìn)來(lái)將他制服，雖然最大的威脅解除，但這起案件并未結(jié)束。

看似自殺的案件還存在著很多疑點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)留下的物件和快速轉(zhuǎn)臺(tái)的情況讓柯南明白了作案手法，而能夠作為決定性證據(jù)的物品還藏在真正的兇手身上。奶奶受到的訊息讓恩田的謊言不攻自破，而作為冒牌小五郎的他正處于尷尬的境地，察覺(jué)到背后隱情的柯南并不準(zhǔn)備揭穿他，柯南還準(zhǔn)備讓這個(gè)冒牌的小五郎展現(xiàn)名推理指出真正的兇手。

揭開暑假序幕的星期天，阿笠博士陪著少年偵探團(tuán)看完電影后往家趕，在電車上他們看到遠(yuǎn)方的樓頂上發(fā)生了命案，但到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后目擊墜落的時(shí)間卻是他們看到案情發(fā)生后的10分鐘。五層的建筑不可能墜落這么長(zhǎng)時(shí)間，為了找出案情的真相柯南立即對(duì)案發(fā)的大樓展開了調(diào)查。

正在進(jìn)行的推理游戲卻變成了真正的殺人事件，在列車到達(dá)名古屋前柯南他們要在乘客中揪出真正的兇手來(lái)，在他們四處尋找線索的時(shí)候灰原卻忍受著內(nèi)心的煎熬。內(nèi)心忐忑不安的灰原正在受到組織的威脅，組織的黑影已經(jīng)更近一步接近灰原，她絕對(duì)不能以這種摸樣被人殺害。