身體變小后柯南轉入帝丹小學，并結識了步美、光彥和元太。某日，明星洋子來到毛利偵探事務所，說總感覺有人暗中監(jiān)視她，為了更進一步了解真相，毛利一行人來到洋子住處，可開門后居然有具死尸橫在門口，期間柯南發(fā)現(xiàn)了另一名演員優(yōu)子的耳環(huán)并且還注意到洋子的經(jīng)紀人山岸神態(tài)怪異，洋子、山岸、優(yōu)子到底誰才是真正的兇手。

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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)場在柯南縝密的勘察下最終發(fā)現(xiàn)了犯人的身份。

小五郎錄制全日本偵探社的錄制節(jié)目時，制作人諏訪被射殺，主持人松尾的嫌疑最大，因為他是射擊高手，并且他曾在播放偵探短片的四分鐘內(nèi)離開過攝影棚，但柯南怎么也想不明白，他是如何在這么短的時間內(nèi)往返于九樓和四樓之間，在了解了大樓構造后，柯南終于明白了兇手的伎倆，他麻醉了小五郎并借來攝像機，向全國實況轉播了小五郎的推理秀。

當晚發(fā)生殺人案件的書房是完全的密室，而屋外的雪地上也沒有腳印。犯人是怎樣到書房的呢？在大家都將兇嫌箭頭指向搞外遇的妻子和情夫時，柯南卻看出破綻。一樁多年前的恩怨所埋下了憤恨的殺機的事實漸漸浮出了水面。最終柯南發(fā)現(xiàn)了兇手的犯罪手法并將其公之于眾，而兇手也最終承認了因為妹妹的去世而起殺念的事實。

園子邀請柯南和小蘭到家中別墅度假而富澤財閥的別墅也建在旁邊。當晚別墅突然停電而向外看時，柯南眾人正好目擊到富澤的父親被殺害的現(xiàn)場，凌子看到兇手的樣子，犯人竟然是死者的兒子熊三！在警方逮捕熊三時發(fā)現(xiàn)剛剛到達的老大和老二和熊三面貌竟然一模一樣。但在柯南的調(diào)查下最終鎖定了犯人并已園子的身份揭露了犯人的身份。