柯南，小蘭和小五郎一行三人搭乘開往北海道的特快列車北斗星三號(hào)，在通過隧道的時(shí)候珠寶商人出云被人槍殺，兇手將車窗射穿跳出車外逃跑，之后警方又在隧道之中發(fā)現(xiàn)了疑似歹徒的男人，這宗命案的過程簡(jiǎn)直跟柯南的爸爸工藤優(yōu)作一篇未發(fā)表的推理小說一模一樣，期間一個(gè)言行奇怪的女人引起的柯南的注意，在柯南揭穿她的謊言后，她終于暴露了身份。

少年偵探團(tuán)不小心將棒球打到隔壁別墅的院子里，撿棒球的時(shí)候卻被別墅的主人綿貫義一趕了出來(lái)，在回到偵探事務(wù)所的路上，大家碰到一個(gè)跟假面超人里鼴鼠星人很像幸田正夫先生，他說他妹妹一個(gè)月前突然下落不明，一定是被綿貫殺掉埋在院子里，待他離開后。少年偵探團(tuán)偷偷溜進(jìn)院子挖尸體，這時(shí)，珠寶店發(fā)生搶劫案，兇手正是幸田正夫，他的目的到底是什么。

找到兇器成了破案的關(guān)鍵，小五郎發(fā)現(xiàn)抽屜里的冰鎬少了一根，加之對(duì)大家物品的檢查認(rèn)定矢代就是兇手，可是柯南卻發(fā)現(xiàn)消失的冰鎬被用來(lái)固定植物了，繼而小五郎又認(rèn)定上森的兒媳熏兇手，熏指出這里的每個(gè)人都有殺人動(dòng)機(jī)并否定自己是兇手，到底誰(shuí)是兇手呢？這時(shí)，柯南從目暮警官和小五郎的談話中得到啟示，找到兇器之后，沒錯(cuò)，兇手就是那個(gè)人！

智明發(fā)現(xiàn)自己外婆的腳受了傷，因?yàn)榫煲獙?duì)陽(yáng)子進(jìn)行偵訊，所以小蘭就主動(dòng)提出幫助智明，自從小蘭見到智明就總是一副很中意的樣子，不是黑暗中緊抱智明的胳膊就是和他拉手，而且在她的臉上總是出現(xiàn)一片緋紅，這些全部讓柯南看在眼里，心里不禁大吃飛醋，難道小蘭變心了嗎？柯南在房間的二樓發(fā)現(xiàn)了碎片，并在房間中發(fā)現(xiàn)了可以解釋小光為何會(huì)花費(fèi)一分鐘的時(shí)間去打開總開關(guān)證物，接下來(lái)，就是揭穿真相的時(shí)間。

柯南和從便利商店調(diào)查回來(lái)的高木警官交談的時(shí)候，注意到了門上的血，這時(shí)，美菜的未婚夫也帶病趕來(lái)，他說自己曾來(lái)找過美菜，但在門外等了半天也沒人開門，根據(jù)這些信息柯南知道了兇手誰(shuí)以及她所謂的密室手法。但案件還未查清，小五郎就急著要去看演唱會(huì)，柯南看準(zhǔn)時(shí)機(jī)將他麻醉，用變聲領(lǐng)結(jié)說出真相。