小蘭的同學(xué)直子被綁架，當(dāng)歹徒發(fā)現(xiàn)有警察時(shí)，便放棄交易開車沖進(jìn)海里，直子再次下落不明，直子父親的秘書花井很是擔(dān)心。某日，小五郎突然接到不要在調(diào)查此事的要求，柯南察覺事有蹊蹺，暗暗潛入直子家后聽到了花井和直子爸爸的談話，原來直子的爸爸再次接到歹徒電話，但他卻不愿花五億保女兒的性命，這讓花井很生氣，柯南躲在后備箱里，跟著他們來到交易場所，見到了所謂的「歹徒」。

身體變小后柯南轉(zhuǎn)入帝丹小學(xué)，并結(jié)識(shí)了步美、光彥和元太。某日，明星洋子來到毛利偵探事務(wù)所，說總感覺有人暗中監(jiān)視她，為了更進(jìn)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(jì)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。

兇手看似打破窗戶逃了出去，但柯南和服部發(fā)現(xiàn)兇手就在屋內(nèi)，并且否定了兇手是老板的猜測，而剛才的停電也是人為的。期間，服部一直很在意柯南的種種反應(yīng)，對(duì)柯南產(chǎn)生了懷疑。事件漸漸明晰，服部和柯南知曉了兇手是誰以及他殺死老板和綾子的手法。為了保護(hù)自己是工藤的秘密，柯南將服部麻醉說出真相，可讓他沒想到的是，就是這個(gè)舉動(dòng)讓服部肯定了柯南就是工藤。

小蘭受邀來到園子家的別墅，參加園子的姐姐綾子大學(xué)電影社的社員的聚會(huì)。被太田邀請(qǐng)?jiān)谟曛猩⒉叫√m，突然遭到神秘繃帶男的襲擊，還好柯南等人趕到小蘭才免遭傷害，大家決定報(bào)警可電話卻打不通，而門外的吊橋也被人砍斷，接著大家看到繃帶怪人擄走知佳子，并森林里找了知佳子被肢解的尸體，深夜，繃帶怪人潛入小蘭房間，想要置小蘭于死地。

委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們?cè)诖畛藴娇h的列車上，遇到了兩名爭吵的醫(yī)生佐藤、伊達(dá)，期間伊達(dá)曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發(fā)現(xiàn)尸體，柯南洞察到伊達(dá)神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？