小蘭的班上轉(zhuǎn)來了一個叫伊東玉之助學(xué)生，受到他的邀請小蘭和柯南一行人來到他的劇團(tuán)參觀排練過程，柯南發(fā)現(xiàn)成員之間似乎有什么問題，沒過多久一樁殺人案件發(fā)生了，案發(fā)時所有人正好都在舞臺排練，而且柯南等人就坐在觀眾席，那個逃過柯南和劇團(tuán)人視線犯案的兇手應(yīng)該就在其中。

金恩離開酒窖后，躲在煙囪中的灰原則依靠她變大的身體，爬到屋頂，然而剛給博士報完平安，她的身后就響起了槍聲，原來在酒窖里的時候金恩就發(fā)現(xiàn)了她。而另一邊，柯南也得知了殺害吞口重彥的兇手，也就是代號匹斯可的真實身份，在調(diào)查清楚灰原所在的位置后，柯南飛速趕到，就在金恩準(zhǔn)備射殺灰原時，柯南向金恩發(fā)射了一枚麻醉針，灰原趁機(jī)從煙囪返回酒窖，豈料待她蘇醒過來匹斯可已出現(xiàn)在她的面前……

在放學(xué)回家的路上，柯南和灰原發(fā)現(xiàn)了黑衣組織中金恩的車子，柯南在車上裝了發(fā)信器和竊聽器進(jìn)行跟蹤，但被金恩發(fā)現(xiàn)，他也因此察覺到灰原的存在。柯南和灰原根據(jù)竊聽器聽到的地址，來到金恩和匹斯可等人要進(jìn)行殺人計劃的杯戶飯店，這里正舉行電影導(dǎo)演的追悼會，在放映幻燈片期間，政客吞口重彥被殺。

尸體被燒焦，根本無法辨識他的身份，只能從穿著姑且判斷是蟹江，柯南發(fā)現(xiàn)這具尸體整過容，并推斷出龜田和鯨井也是葉才三搶劫殺人案的同伙，當(dāng)大伙趕到龜田的房間時，卻發(fā)現(xiàn)他也消失不見了，柯南和服部推理出現(xiàn)分歧兩人決定各自行動，可在調(diào)查期間服部遭遇危險，沒過一會兒，甲板上再次響起槍聲，心虛的鯨井決定交代一切，這時，鯨井突然被不明人士射傷，鮫崎趕到甲板時卻看到……

光彥說他看到友里百合子在廁所前拼命擦眼淚，這雖然讓大家大吃一驚，但是百合子說自己只是去廁所調(diào)整隱形眼鏡而已，這說法合情合理，可柯南總覺得還有疑點，之后灰原一句無意的話語讓柯南終于明白了事情的真相，于是，他急忙的跑去作案現(xiàn)場找到了證據(jù)，正巧阿笠博士也趕來接他們，柯南就借阿笠博士之口并重演兇手在放映室的殺人手法，將兇手繩之以法。