繼輕井澤別墅中的若松先生遇害之后，他的兒子玉郎也在東京的家中被毒殺，不可思議的是除了玉郎吃掉的那塊蛋糕意外并沒有發(fā)現(xiàn)其他的蛋糕上有毒。于此同時，大和敢助警官等人注意到了被殺害的若松先生浴室的瓷磚是運用了一種名為陰影鉆石錯視的會引發(fā)視覺錯覺的形狀，總算讓若松社長的死亡訊息再次顯現(xiàn)出來，而現(xiàn)實出的字母竟是SON。

少年偵探團和阿笠博士被之前在露營認識的夫妻招待吃烤肉，柯南等人受到了夫妻倆的熱情招待，當他們還在吃烤肉時丈夫表示找不到手機，夫妻兩人便一起去客廳尋找，但手機卻在庭院的椅子下面，當步美拿去給他們時卻看到了駭人的一幕。事件看似是丈夫采取防衛(wèi)時不小心將刀刺向了妻子，但柯南卻從事件中感受到了強烈的不協(xié)調(diào)感。

以幕末的長崎為舞臺，有坂本龍馬擔(dān)任的偵探而活躍的推理劇，正在負責(zé)寫腳本的編劇家耕作先生突然消失蹤影，只寫了一半的劇本則委托小五郎先生幫忙推理出劇中的真正犯人，調(diào)查了耕作房間的柯南等人發(fā)現(xiàn)了許多古董美術(shù)品竊盜團的簡報，這一切似乎都有著隱情。失蹤中的耕作先生利用郵件將后續(xù)的劇本傳送過來，在劇本中出現(xiàn)了奇怪的臺詞。

柯南一行人在阿笠博士的陪同下一起去山上露營，在柯南和博士前去買東西時碰巧遇到了世良真純。另一方面，在山上撿拾柴火的灰原等人碰到了正在掩埋尸體的可疑人物，無法與柯南聯(lián)系的他們只能逃到了山中的小木屋內(nèi)，但讓他們沒想到的是這里便是兇案的事發(fā)現(xiàn)場，在柯南等人開始調(diào)查三個有嫌疑的人時小木屋卻燒起來了。

警方、柯南以及公車上遇到過的偵探世良真純一起進入別館進行調(diào)查，他們在二樓發(fā)現(xiàn)了帶有釣魚線的電動輪椅，在死者墜落的六樓發(fā)現(xiàn)了窗戶下方的油漆和油桶，加之別館使用的是前后各有一扇門的電梯，將這些線索全部串聯(lián)起來之后，柯南發(fā)現(xiàn)兇手就是那個人！世良先柯南一步破解案件并場景重新，然而結(jié)果卻并非大家所期待的那樣，人偶并沒有墜樓，到底是哪里出現(xiàn)了錯誤？