柯南三人在去郊游的路上聽到一聲慘叫，趕到現場的時候發現一名男子痛苦的躺在地上垂死掙扎，不一會就氣絕身亡，在他的旁邊有一瓶卡滋曼，化驗結果顯示，這名男子是中毒而死，有名警員說這個人是米花之狼，曾跟蹤一個女孩子。警方找到這個叫西谷的女孩，詢問后并未發現異常，但柯南認為案件定有蹊蹺，經過反復調查和設想，他終于明白了犯人的作案手法。

米花博物館將要舉辦珠寶展，園子家的「黑暗星辰」也要參展，可在此之前，園子家收到了一封來自怪盜基德的盜取通知信，柯南解開通知信的暗號后來到杯戶市立飯店屋頂，基德在月色中憑空到來，將警方內部搞的一團糟后，順利逃跑，并留下通知信說他定會盜走「黑暗星辰」。宴會當天，園子的母親給上船的每個人都發了一顆黑珍珠，混淆視聽，可基德手法更高一籌，他偽裝成了鈴木會長登上船只。

小五郎的師傅塩田，在劇院找到了處理威脅事件的小五郎，而此時，他們正趕上女主角祥子和男主角宇田彩排一出殉情的戲碼，可祥子卻在演戲中被真正的毒殺，當所有的嫌疑都指向和水杯有關系的館岡和中山時，塩田卻搖頭否認，期間小五郎意外受傷而離開。思考陷入瓶頸的柯南，從塩田突然談起的芥川龍之介的《蜘蛛絲》得到啟示，找出了兇手。

在酒店吃飯時，一個神色不安的人引起柯南的注意，柯南等人暗中跟蹤并進一步詢問得知，此人名叫遠藤，他的兒子被人綁架，為保兒子安全而沒有報警，小五郎決定幫他。次日，犯人打來電話要錢，遠藤聽到了兒子說有螃蟹和鯨魚，這是找到犯人據點的唯一線索，小蘭、柯南和小五郎走街串巷的找有螃蟹和鯨魚的地方，柯南想起了漏掉的線索，順利找到有「螃蟹和鯨魚」的地方，將人質解救。

少年偵探團，在機緣巧合下和最受歡迎組合TWO-MIX的主唱高山美奈美一起吃飯，高山為找搭檔永野椎菜，一人跑出了演唱會的會場。后來在餐廳外，歹徒當著柯南的面將高山推入車中綁架，他們要求少年偵探團拿著TWO-MIX最新的歌曲練習帶去交換人質，歹徒在電話里讓少年偵探團把警察甩掉并讓步美一人前去，于是柯南和步美調換身份。