少年偵探隊(duì)為準(zhǔn)備兒童大會(huì)要表演的布偶戲，隨一個(gè)叫海部大學(xué)生去霧之丘高原進(jìn)行特訓(xùn)，可是當(dāng)晚柯南發(fā)現(xiàn)同他們一起來的小朋友和相應(yīng)的布偶都不見了，就在柯南和光彥去二樓進(jìn)行調(diào)查的時(shí)候，元太和步美也突然失去了蹤影，因?yàn)殡娫捑€被不明人士割斷，兩人跑到離這里最近的另一家民宿，卻看到……

貴和子的未婚夫雅彥打來電話希望朋友們可以把保險(xiǎn)證送到醫(yī)院，于是，一群人便驅(qū)車趕往醫(yī)院，途中柯南從小蘭和她媽媽妃英理的談話中得到啟示，趕到醫(yī)院時(shí)貴和子還沒有脫離危險(xiǎn)，柯南麻醉小五郎后，讓大家來到院長(zhǎng)室將整個(gè)案件的來龍去脈詳細(xì)分析，并找出了蓄意謀害貴和子的兇手。

學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒請(qǐng)假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長(zhǎng)問及此事時(shí)，大家也都避而不語(yǔ)，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動(dòng)的人體模型，窗戶后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級(jí)里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。

柯南沒想到元太等人也悄悄的跟著他，這時(shí)，俊野提起哥哥曾打來電說自己和夏目漱石一樣的小說家在一起，柯南仔細(xì)想了想便明白哥哥想要傳達(dá)的信息。一家在警局旁邊的報(bào)社引起了少年偵探團(tuán)的注意，柯南斷定這就是俊野哥哥被囚禁的地方，但警察卻不相信他們的話，無奈之下，柯南用變聲領(lǐng)結(jié)給暮目警官打電話，于此同時(shí)，元太等人卻私自潛入了報(bào)社……

柯南、小蘭和小五郎去滑雪的時(shí)候，和扮演雪女的明子以及她的替身住在了同一家旅社，期間，小蘭曾看到雪山上有雪女出沒。大家在愉快的滑雪回來后，柯南注意到一同出去的明子和洋子卻并沒有一起回來，當(dāng)晚洋子邀請(qǐng)大家一起喝酒，明子因?yàn)榭人圆⑽磪⒓樱稳眨笞优軄碚倚∥謇烧f明子留下遺書自殺了，找到尸體后，柯南發(fā)現(xiàn)這根本就不是自殺，而是被人謀殺，兇手就是那個(gè)人！