柯南他們接受了委托，決定去解開似乎與穿紅色夾克衫的自殺者有關(guān)聯(lián)的公文包之謎，在去葵屋旅館的途中，遇見了山村刑警于是一起前往。小五郎等人到達(dá)旅館后，卻聽說已經(jīng)有個(gè)自稱“毛利小五郎”的人先到了旅館，不久之后卻發(fā)現(xiàn)假冒的小五郎在自己的屋子里上吊死亡了。而在死者的隨身物品中有一份過期的報(bào)紙和夾在其中的頭發(fā)，在柯南的提示下小五郎解開頭發(fā)的秘密慢慢接近真相。

神秘女子池波女士尋找的中學(xué)同學(xué)柴田手里握著照片被殺，小五郎等開始向相關(guān)者訊問而柯南也弄明白了柴田手握照片的含義。“沉睡的小五郎”當(dāng)眾點(diǎn)破了池波女士的眾多謊言但卻判斷兇手另有其人。而兇手留下的鐵證就留在罪犯的手上，鐵證面前犯人最終承認(rèn)了罪行，但在犯人準(zhǔn)備自我了結(jié)的時(shí)候被池波攔下，而池波女士的身份也最終揭曉。

正當(dāng)少年偵探團(tuán)在西多摩郡龍神山游玩之時(shí)，突然從山上墜落一輛汽車。雖然看似事故，在柯南的提示下警方判斷這個(gè)事件不是事故而是謀殺。光彥偷偷的從事故現(xiàn)場(chǎng)拿到寫著暗語(yǔ)的紙條。從寫著暗號(hào)的紙片入手，光彥，步美，元太3人一起來到了暗號(hào)所指示的地點(diǎn)，在這里他們發(fā)現(xiàn)了大量被盜的車輛和先前謀殺案的兇手。

柯南將園子麻痹，借用變聲器將四個(gè)嫌疑犯中的其他三名排除，那么，剩下的那一個(gè)人就是兇手，之后柯南又拜托高木警官和小蘭將案發(fā)時(shí)尾藤仍在進(jìn)行格斗的場(chǎng)景重現(xiàn)，戳穿了兇手混淆大家視聽的手法，至于兇手所使用的兇器雖然很早就被丟棄，但還是被柯南發(fā)現(xiàn)，兇器就在……

在解開頭發(fā)的假象之后警方開始全面調(diào)查旅館。柯南推理出了犯人的犯罪手法之后提示小五郎和山村刑警發(fā)現(xiàn)報(bào)紙里登載的相撲戰(zhàn)績(jī)的秘密。之后在眾人的設(shè)計(jì)中兇手露出馬腳被抓現(xiàn)行。而犯案的動(dòng)機(jī)也是因?yàn)槲迥昵皳尳侔负蠼俜酥g的分在不均所引起的。雖然犯人一再的否認(rèn)但遺留在燈上被壓在灰塵之下的指紋卻說明了一切，罪犯最終承認(rèn)罪行。