日賣電視臺(tái)的特別節(jié)目《全國小島先生選手權(quán)大賽》即將開始，冠軍將會(huì)贏得一千萬元的獎(jiǎng)金和一幅價(jià)值不菲的水墨畫軸，幸運(yùn)的是元太的父親經(jīng)過層層篩選獲得了參加決賽的資格，然而，就在比賽開始之前，主辦者小島權(quán)作不知被誰推下了樓梯因而導(dǎo)致死亡，其中能夠使用這個(gè)樓梯的人就只有進(jìn)入決賽的三名小島先生，元太的父親也成為了嫌疑人之一，問題的關(guān)鍵是到底誰才是元太的爸爸？

阿笠博士和少年偵探團(tuán)在河灘看螢火蟲的時(shí)候，垂水打電話給運(yùn)來螢火蟲的中嶺，不想電話的另一邊卻傳來痛苦的呻吟聲，于是大伙兒匆忙驅(qū)車趕往事發(fā)地點(diǎn)，到達(dá)時(shí)中嶺已經(jīng)在自己的車子里停止了呼吸，在他的旁邊還有一瓶有毒的飲料，有四人具有犯案嫌疑小和田道武以及他的女兒小葵、垂水和達(dá)馬，就在鳴龍梳理案情時(shí)，柯南注意到了元太從垂水車上拿的手電筒，這正是破案的關(guān)鍵！

君島帶著自滿的藏平來參加電視節(jié)目，但在彩排時(shí)花瓶卻離奇失蹤！作為名偵探的小五郎也身負(fù)重任來尋找失蹤的花瓶。而在分析眾人之后小五郎發(fā)現(xiàn)舉止怪異的山崎，但山崎藏起來的是洋子的手絹而非花瓶。而在調(diào)查了現(xiàn)場之后柯南發(fā)現(xiàn)了犯人偷藏花瓶的手法，并以小五郎的身份揭露了犯人的身份。而君島帶來的花瓶也只是贗品而已。

小五郎帶柯南和小蘭去菜園屋頂?shù)臅r(shí)候，發(fā)現(xiàn)了其中一塊菜田主人中村的尸體，表面上看像是因?yàn)槟_底打滑磕到了后腦勺的意外死亡，但柯南察覺到了其中的蹊蹺，警察找來屋頂菜園的其他三名種植者進(jìn)行偵訊，每個(gè)人都沒有不在場的證明，并且其中一人的供詞卻引起了柯南的注意，當(dāng)大伙兒再次來到菜園進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查時(shí)，柯南發(fā)現(xiàn)了一塊奇怪的磚頭，而這無疑是找出兇手的關(guān)鍵線索。

為了讓扭傷腳的柯南療養(yǎng)腳傷，大伙兒一起來到城崎溫泉，然而，小蘭卻突然失蹤，柯南從光彥他們所拍的照片上看到小蘭和一個(gè)小女孩在一起，同時(shí)照片上還出現(xiàn)了一個(gè)行蹤可疑的男人。這時(shí)，柯南他們遇到了服部，他受人委托前來找一個(gè)叫陽菜的女孩，而她正是和小蘭在一起的那個(gè)孩子。據(jù)陽菜的父親周平所說，在陽菜失蹤的同時(shí)他美術(shù)館里的展品彩虹之子也不翼而飛。就在大家四處進(jìn)行尋找時(shí)，陽菜和小蘭遇到了危險(xiǎn)。