對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。

小蘭興致勃勃的來到妃英理的律師事務所，試圖幫父母慶祝他們第一次約會紀念日，可妃英理卻在接了一通電話后匆匆離去，之后小蘭在一個大花瓶里發現了自己媽媽和陌生男人在一起的合照以及結婚戒指，氣憤的小蘭一路跟蹤到了一家咖啡館，卻看見妃英理正在和照片上的男人一起喝咖啡，就在小蘭想要揮舞拳頭沖向這個“外遇男”時，柯南的一句話打消了她的念頭。

柯南和小蘭來到妃英理的事務所，期間，女子柔道冠軍有沢悠子前來拜訪，為了商量讓她丈夫困擾的跟蹤狂事件，一行人準備前往有沢家調查，不想出發前，她的丈夫說自己正在參加朋友的守靈可能會晚點回去，于是大家決定吃完晚飯再去會面，沒想到當柯南他們如約到達時，有沢的丈夫已經陳尸家中，柯南和妃英理都察覺到有沢悠子很可疑，可是她卻有不在場證明。

柯南、少年偵探團、哀、阿笠博士來到阿笠博士友人所在村莊觀光，在夜晚的溪邊等待放螢火蟲時，村長的兒子中嶺和助手垂水乘坐運送螢火蟲的貨車到達。垂水打開貨車上的箱子，螢火蟲便成群結隊的飛了出來。元太為了要抓螢火蟲，爬上了貨車，隨手拿走了貨車上的手電。在大家陶醉于欣賞螢火蟲時，助手垂水接到一通中嶺打來的電話，說中嶺在烏帽巖，救命。柯南等人到達時，發現中嶺已經死在車內，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內還飛著一只……螢火蟲。。。

死羅神和服部一唱一和，兩人一起揭穿了假新一的身份并且還將當年村長及其妻子遇害一案再次向大家說明，而這個死羅神自然也就是工藤新一本人。案件結束后，新一的身體再次發生變化，幸虧灰原的及時趕到，新一才保住了秘密不被發現，在驅車回家的途中，一輛車很危險的在馬路上行駛，當大家努力將其攔下后卻發現開車的人已被人勒死。