柯南、少年偵探團、哀、阿笠博士來到阿笠博士友人所在村莊觀光，在夜晚的溪邊等待放螢火蟲時，村長的兒子中嶺和助手垂水乘坐運送螢火蟲的貨車到達。垂水打開貨車上的箱子，螢火蟲便成群結隊的飛了出來。元太為了要抓螢火蟲，爬上了貨車，隨手拿走了貨車上的手電。在大家陶醉于欣賞螢火蟲時，助手垂水接到一通中嶺打來的電話，說中嶺在烏帽巖，救命。柯南等人到達時，發(fā)現(xiàn)中嶺已經死在車內，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內還飛著一只……螢火蟲。。。

東西南北四個代表簡單做了自我介紹以后，就各自回房休息，吃飯的時候卻發(fā)現(xiàn)導播被人綁在形如密室的房間內，所幸生命沒有受到威脅，就在大伙兒忙著尋找線索時，照顧他們起居的甲谷突然說這是比賽的第一題，北部代表越水七規(guī)承諾一小時之后就能重現(xiàn)密室手法，等待期間南部代表時津潤哉說起了一年前的薰衣草殺人事件。時間一點點過去，越水遲遲不現(xiàn)身，待大家趕到時，他已死在了密室中。

在FBI制定作戰(zhàn)計劃的同時黑暗組織就已經展開了行動，他們以南田陸道的名義寄給FBI一盆花，就在柯南推測敵人的意圖時，杯戶中央醫(yī)院突然涌來大波病患，這無疑也是黑暗組織的安排，在處理完花盆里埋的炸彈后，醫(yī)院陸續(xù)出現(xiàn)送貨員，而這些貨物全部都是黑暗組織送的炸彈，如果醫(yī)院爆炸，后果不堪設想，柯南和赤井秀一又會采取什么行動？

沒過多久本堂瑛佑再次找到小五郎說他在網上發(fā)現(xiàn)了一件有趣的事情，于是就把他們帶到了鳥矢町，沒想到竟然在這里遇見了高木和目暮警官，他們正在調查一起兇殺案，死者是住在附近的船本太太，就在大家詢問案情的期間，船本家的兒子透司說兇手是一個穿著黑衣服的外國女人，難道是黑衣組織？這時，柯南突然想起這個小男孩就是曾出現(xiàn)在水無憐奈車禍現(xiàn)場的人。

柯南、小蘭和園子一起去醫(yī)院看望國中同學的時候，遇到了拿著照片四處詢問的本堂英祐，照片上的人正是水無憐奈，但英祐卻堅持認為水無憐奈和姐姐是兩個人，于是，小蘭打電話給水無憐奈的超級粉絲庵野進行確認，沒想到對方竟然說她打錯了，隨后一行人來到庵野家，他的母親正準備出門取錢，柯南察覺到事有蹊蹺，斷定讓她打錢的那個人根本就是詐欺犯，在大家的幫助下，詐欺犯被送往了警局，而尋找水無憐奈也進入了正題。