在流水亭吃飯的時(shí)候，柯南再次遇到謀殺案件，死者是繩文大學(xué)的新井副教授，同行的兩人金田和巖間表示他們是為了慶祝新井晉升才來(lái)流水亭，調(diào)查后并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可疑人物出現(xiàn)在新井遇害的八號(hào)房，而當(dāng)時(shí)金田和巖間也都有不在場(chǎng)證明。但一切瞞不過(guò)柯南的眼睛，在查看了金田和巖間所在的三號(hào)房和送飯用的船只后，找到了兇犯難以逃脫的鐵證。

少年偵探團(tuán)在廢棄大樓為園游會(huì)練習(xí)的時(shí)候，逃逸的嫌犯在佐藤和高木兩位警官的追擊下闖了進(jìn)來(lái)，嫌犯從屋頂逃到隔壁的美術(shù)館，但佐藤警官還是在廁所將他逮捕，但由于操作失誤，她將自己和歹徒都用手銬銬住無(wú)法自由活動(dòng)，嫌犯東田聲稱他是無(wú)辜的，逃跑完全是為了參加女兒的婚禮，最后佐藤警官?zèng)Q定讓高木和少年偵探團(tuán)在一定的時(shí)限中找到真兇。

少年偵探隊(duì)為準(zhǔn)備兒童大會(huì)要表演的布偶戲，隨一個(gè)叫海部大學(xué)生去霧之丘高原進(jìn)行特訓(xùn)，可是當(dāng)晚柯南發(fā)現(xiàn)同他們一起來(lái)的小朋友和相應(yīng)的布偶都不見(jiàn)了，就在柯南和光彥去二樓進(jìn)行調(diào)查的時(shí)候，元太和步美也突然失去了蹤影，因?yàn)殡娫捑€被不明人士割斷，兩人跑到離這里最近的另一家民宿，卻看到……

為了找尋灰原存有藥物資料的磁盤(pán)，柯南一行找到了她姐姐明美的老師廣田教授，趕到時(shí)卻發(fā)現(xiàn)教授死在一個(gè)密封的室內(nèi)，經(jīng)過(guò)鑒識(shí)認(rèn)定是后腦勺遭到重物撞擊而死，但這其實(shí)是一件蓄意殺人案，可疑人物鎖定在白倉(cāng)、細(xì)矢和盛岡三人身上，就在柯南的推理遇到瓶頸時(shí)，灰原的一句話點(diǎn)醒了他，他用阿笠博士的聲音道出真相。

土屋益子雖然被認(rèn)為是因?yàn)榇蚱屏司沼倚l(wèi)門(mén)的新作“風(fēng)水丸”而內(nèi)疚自盡的，但柯南在看到現(xiàn)場(chǎng)的血跡時(shí)發(fā)現(xiàn)了不正常的地方，最終確定這是一起殺人事件并推理出了犯人的犯罪手法和兇手的身份。而在鐵證面前兇手也最終承認(rèn)了罪行，坦白了因不愿意益子繼續(xù)將自己的作品作為師父的作品來(lái)欺騙他人而殺人的事實(shí)。