在靜岡縣寫小說的推理作家海棠千賀小姐招待毛利小五郎來她住的別墅，希望小五郎分享關于名偵探的辦案經驗，沒想到見面后卻沒有要聽小五郎分享的意思，而是一直在說自家人內部的矛盾。次日早上醒來的柯南等人發現海棠一家還沒起床，再到臥室后才發現海棠夫婦以及海棠小姐的徒弟幸子小姐全部都被毒殺。

來到熊本阿蘇火山旅行的柯南等人不幸卷入了事件，盜取熊紋食品機密資料的犯罪嫌疑人試圖取回贖金時被步美打斷，藏有機密隨身碟的熊本熊玩偶陰差陽錯到了小男孩賈斯丁手中，與賈斯丁有過一面之緣的柯南等人好不容易才找到了他的線索，但卻被犯人搶先了一步，現在丟失的不只是機密文件，連同賈斯丁也被綁架了。

正在和立野巡警交談的柯南等人看到了精神恍惚的貴和子小姐，前去詢問時才得知她要拜訪的大岡先生死在了家中，今天前來拜訪的貴和子小姐和久榮先生都是被大岡勒索的人，用勒索得來的錢財用來du博的大岡讓兩人非常痛恨，但他們卻說自己并沒有殺死大剛先生，案發現場醒目的縮寫字母K，這個令人疑惑的死前訊息成了破案的關鍵。

一封寄給服部平次奇怪的信件，里面有著一個月前殺害設計公司社長若松耕田先生的殺人兇手寄來的東西，和葉代替感冒的服部依照信上的指示和朋友一起拜訪了若松先生的大阪老家，在哪里他們看到了一個頭發很長令人毛骨悚然的人，而這個人在停電的時候卻消失的無影無蹤，更奇怪的是若松先生刻在瓷磚上的死亡訊息也跟著消失了。

揭開暑假序幕的星期天，阿笠博士陪著少年偵探團看完電影后往家趕，在電車上他們看到遠方的樓頂上發生了命案，但到達現場后目擊墜落的時間卻是他們看到案情發生后的10分鐘。五層的建筑不可能墜落這么長時間，為了找出案情的真相柯南立即對案發的大樓展開了調查。