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，發現中嶺已經死在車內，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內還飛著一只……螢火蟲。。。

柯南認為這并非單純的自殺事件，期間一定存在兇手X，于是他匆忙跑去調查，與此同時，原本陪委托人床前小百合慢跑的小五郎也察覺到了蛛絲馬跡，當他趕到與浦生良造初次見面的餐館時碰巧遇見了柯南，兩人一起尋找線索，雖然關鍵性的證據被暗中襲來的兇手搶走，但小五郎還是知道了兇手是誰，面對真相與友誼，身為偵探的小五郎該做何選擇？

從其他人的談話中，柯南得知在這起爆炸事件發生之前，曾經也有油桶被打翻的情況，并且周藤豪貴死前所穿的衣服是未婚妻銀林惠奈所送的羊毛衫，根據這些線索再加上灰原無意的提示，柯南將兇手鎖定，他以警方要錄口訊為由將不知情的兇手帶走，并在車庫中重現犯案時所用的手法讓她自己露出了馬腳。

警察分別對嫌疑人詠子、菊代和瀨川進行了偵訊，可是每個人都有不在場的證明，這時，英祐突然發現自己與母親的合照不見了，于是柯南，小蘭陪他一起去泳池那邊尋找，看著鍛吾的死亡地點，柯南腦中重現當時的情景，他將所有的線索連成一線，真相浮出水面，隨后，他用老方法讓小五郎沉睡，并指揮高木重現兇手所使用的手法，沒錯能這么做的只有那個人！

小蘭和柯南在毛利小五郎的錢包里，發現里面有5萬日元的項鏈收據，那好像是要送給十月十日小蘭的媽媽妃英里的生日禮物，小蘭得知這件事以后發揮驚人的手氣抽到飯店住宿卷，他們一起來到海兵飯店，享受一頓豪華的晚餐，但是小五郎絲毫沒有要送出禮物的意思，喝的爛醉后睡著了，于是妃律師一氣之下回到自己的房間，小蘭想在生日結束前讓小五郎送出禮物，當我們進入房間時，發現了尸體，那是受到跟蹤狂騷擾的國芬秋穗女士，而且妃律師回到房間時斌沒有看到尸體，是在她洗澡后不知道從什么地方冒出來的，應該是兇手移動了床的位置并跟尸體藏在床的下面，于是他們和橫溝警官一起對住在這所飯店的跟秋穗女士有關系的人詢問當時的情況。