懷疑小蘭的高中英語教師朱蒂是黑衣組織的成員而拜訪公寓的服部平次與柯南，遇上朱蒂隔壁房間的主人高井墜樓摔死的案件。確信密室狀態的臥室從窗戶墜落的高井不是自殺而是他殺的兩人，在臥室調查中的平次接到和葉從大版打來的電話而明白犯罪手段的平次加上高井留下的證據。兩人向目暮警官建議在臥室重現案發。

為了慶祝由貴的朋友澤口圭子的生日和留學而召開了慶祝派對，小蘭，柯南和小五郎也被邀請參加。除此之外參加者還有圭子，還有富堅順司和野中一樹。但是在派對開始不久，喝下葡萄酒的圭子卻突然倒下！警方在檢查圭子的酒杯后發現毒藥，而下毒的方法卻成了謎題。柯南在充分調查之后最終發現了犯人下毒的手法。

柯南等人通過電訊公司查到了三個可疑人士，之后，他們又分別向當時不明人打電話的出處進行確認，最終將目標鎖定在一家以推理家命名的店，店主說當時打電話的是一個帶著墨鏡常來光顧的客人，于是，柯南等人迅速趕往此處，正巧遇到了這名客人，就在小五郎要上前詢問時，柯南將他麻醉，把事情的來龍去脈說的一清二楚，并利用小孩子的身份，從墨鏡男口中騙取了這個手機的號碼，警方順藤摸瓜，找到了手機主人的住處，還發現了有關賄賂的賬簿。

平次和合葉被惡毒的律師美里沙關了起來，并強迫服部來解開楠川偵探留下的一句暗號。另一方面柯南雖然在掌握了平次他們的行蹤，但因為找不到只好找了家飯店吃午飯。突然平次打了一通電話過來，要求幫忙解暗號密碼，但柯南發現了暗號密碼的異常。此時，服部也為美里沙解開了暗號的謎題，而柯南也成功解除謎題并報警解救出平次和葉子。

小五郎、柯南和小蘭接受工務店社長河井的款待，來到屋形船。河井包下了整艘船，加上另外一位客人山崎后，小船出港了。小船停在了米花港的中段位置，柯南他們一邊欣賞著對岸的夜景與焰火，一邊品嘗美味佳肴；而河井與山崎則在船頭釣魚。熱衷于釣魚的山崎脫去襯衫，擺出跑步的姿勢，赤腳握著釣魚竿。。煙火大會第一部結束，夜空變黑的時候發現倒下的河井與山崎。河井尚有意識站起，而山崎則觸電死亡。