這天，少年偵探團跟阿笠博士一起來到電影“哥美拉”的拍攝現場由博士的朋友三上導演帶著參觀。但這是電影的制片人龜井卻說出了電影要在今年終結的事實。突然從休息室傳出了松井的哀嚎聲，原來松井竟然被人刺殺！當少年偵探團的各位趕到片場時看到了哥美拉刺殺龜井的現場！在追蹤哥美拉后只找到被焚燒的哥美拉服。看似毫無頭緒的現場在柯南縝密的勘察下最終發現了犯人的身份。

小川醫生這兩年來不斷收到未署名的錢和玩具，實在是不知道來歷，于是前往毛利偵探事務所求助。在柯南的提示下小五郎推理出玩具其實是中古品，而小蘭也因此開始懷疑起柯南的身份。在前往小川醫生工作的醫院調查過程中看到柯南翻閱病例的小蘭對柯南的懷疑也進一步加深。最終柯南在千鈞一發之際成功解救了小川醫生的孩子。而柯南也成功化解了小蘭的懷疑。

柯南、小蘭和小五郎參加了福爾摩斯旅行團，但此次旅行的主辦人旅店的老板金谷，被人鎖在車里推下山崖還引發的爆炸，而被孤立無法與外界聯系的旅客，因為不希望再出現死者，都集合在旅店房間里，說自己已經知道兇手是誰的綾子，在車庫里爆炸身亡，就在大家討論誰是兇手時，突然停電，藤澤被某人用碎冰錐刺傷。

小五郎帶小蘭和柯南看上山看櫻花時，因為迷路和爆胎被困在山上，這時又下起了雨，他們找到了一家寺院投宿，這里除了主持以外還有四個修行僧寬念、屯念、木念、秀念，在交談中，柯南等人模糊的知道了下雨天霧天狗殺人的傳說。第二天，寬念在修行的房間發現了主持被吊在房梁上的尸體，而同樣的事情曾在兩年前也發生過。

暮目警官趕來寺院展開調查，就在大家一籌莫展準備離開時，獨自調查的柯南從被強大力量打破的墻壁、切口變形的走廊木板、被丟在樹林里的角窗碎片和膠帶中洞察到了兇手的犯案手法，以及兇手就在四個修行僧當中，他用阿笠博士給他的紐扣擴音器道出真相，而兩年前以同樣手法殺死修行僧忠念的居然另有其人。