柯南的班級轉(zhuǎn)來了一個叫灰原哀的女生，而同一天少年偵探隊也收到了同校俊野幫忙找哥哥的委托，大家一起去俊野家進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一張夏目漱石的肖像畫，俊野說曾有一個黑衣女人很賞識這幅畫，聽到這些，柯南馬上聯(lián)想到了黑衣組織，便急忙帶領(lǐng)偵探隊走街串巷的尋找線索，期間，在便利店遇到的一個使用假錢的男子引起他的注意，于是，一路尾隨，推理出了這名男子的去向。

少年偵探團(tuán)碰到了綠美容館的店長綠和店員美香發(fā)生爭執(zhí)，因從中聽到美香要辭職的信息，步美表示很遺憾，但美香說可以幫步美剪次頭發(fā)。次日，大家陪步美去美香公寓時，卻發(fā)現(xiàn)她橫尸家中，之后警方介入調(diào)查并從死者的指甲縫中發(fā)現(xiàn)藍(lán)色塑膠碎屑，這時店長綠也趕來確認(rèn)尸體，柯南從她的表情和怪異的舉止斷定她就是兇手，可是兇器到底是什么？在灰原的提醒下，柯南把目標(biāo)轉(zhuǎn)向垃圾，一番搜查后卻一無所獲，柯南這次真的判斷錯誤嗎?

馬上趕到增尾家的眾人發(fā)現(xiàn)增尾的妻子已經(jīng)被殺害了。看似是強盜殺人的事件中柯南卻從中發(fā)現(xiàn)了疑點，經(jīng)過推理最終發(fā)現(xiàn)了犯人的犯罪手法在。在柯南的提醒下高木警官揭露了犯人的騙局。另一方面佐藤警官拒絕了白鳥警部的邀請轉(zhuǎn)而邀請高木警官一同吃飯就在這時出現(xiàn)的暮目警官卻讓高木產(chǎn)生了誤會。

在流水亭吃飯的時候，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流水亭，調(diào)查后并沒有發(fā)現(xiàn)可疑人物出現(xiàn)在新井遇害的八號房，而當(dāng)時金田和巖間也都有不在場證明。但一切瞞不過柯南的眼睛，在查看了金田和巖間所在的三號房和送飯用的船只后，找到了兇犯難以逃脫的鐵證。

在醫(yī)院醒過來的小蘭看到麻美平安無事便和園子一起出去買東西，但等她們回來之后卻發(fā)現(xiàn)麻美不見了。另一邊，柯南還在為找出事故原因向消防員詢問現(xiàn)場狀況，并下山去沢井等人去的便利商店詢問當(dāng)時他們買東西的場景，在老板指出有一人行動奇怪后，柯南便知道了放火就是那個人！