小蘭，園子和柯南在溜冰場認(rèn)識了五個(gè)自稱是陶土射擊愛好者的朋友，就在大家等待看煙火的時(shí)候，洗手間卻傳來園子的尖叫，大家慌忙趕到現(xiàn)場時(shí)，看到的卻是千尋遭人用散彈槍擊中胸部倒坐在洗手間的慘狀，她的尸體旁邊留下了一個(gè)用血寫成的S狀文字，于是小五郎推斷這個(gè)英文字母代表著「兇手就是佐野泉」的信息，但高木和目暮警官卻推翻了他的猜測，之后，警方在死者的攜帶行動電話上發(fā)現(xiàn)了KIX的字樣。

柯南一直到吃晚飯的時(shí)候都還不見蹤影，博士去找他時(shí)也被不明人士打昏。深夜，不放心博士和柯南的灰原等人決定在古堡進(jìn)行搜索，然而他們卻沒有發(fā)現(xiàn)兇手正悄悄跟在他們后面，大家跟著灰原來到柯南消失的密室，并發(fā)現(xiàn)了血跡和石頭上的留言，古堡越來越詭異，之后，光彥和元太也不知了去向，步美和灰原進(jìn)一步深入古堡，就在她們也發(fā)現(xiàn)那具骷髏時(shí)，兇手出現(xiàn)。

貴和子的未婚夫雅彥打來電話希望朋友們可以把保險(xiǎn)證送到醫(yī)院，于是，一群人便驅(qū)車趕往醫(yī)院，途中柯南從小蘭和她媽媽妃英理的談話中得到啟示，趕到醫(yī)院時(shí)貴和子還沒有脫離危險(xiǎn)，柯南麻醉小五郎后，讓大家來到院長室將整個(gè)案件的來龍去脈詳細(xì)分析，并找出了蓄意謀害貴和子的兇手。

大樓下面已經(jīng)被記者圍堵，目暮警官讓小五郎暫時(shí)引開記者的注意，自己好帶土方幸三郎和沖田離開，就在小五郎對記者透漏兇手是沖田時(shí)，柯南將他麻醉重新進(jìn)行了推理，并指出兇手另有其人，而這個(gè)人就是正在警方掩護(hù)下準(zhǔn)備離開的……柯南當(dāng)著所有媒體的面揭穿了兇手并用找到的有力證據(jù)讓他認(rèn)罪。

少年偵探團(tuán)在廢棄大樓為園游會練習(xí)的時(shí)候，逃逸的嫌犯在佐藤和高木兩位警官的追擊下闖了進(jìn)來，嫌犯從屋頂逃到隔壁的美術(shù)館，但佐藤警官還是在廁所將他逮捕，但由于操作失誤，她將自己和歹徒都用手銬銬住無法自由活動，嫌犯東田聲稱他是無辜的，逃跑完全是為了參加女兒的婚禮，最后佐藤警官決定讓高木和少年偵探團(tuán)在一定的時(shí)限中找到真兇。