少年偵探團在米花公園附近遇到了步美以前的鄰居秋本小姐，她正準備去附近的警局找每晚都能遇到了大胡子警察道謝，沒想到詢問后卻發現根本沒有這個人，碰巧這附近頻頻發生闖空門事件，大家懷疑那個假警察就是盜竊犯，于是柯南他們分頭展開調查，意外的是大家都對這個冒牌警察贊不絕口，他到底是誰？又是為了什么目的而假扮警察？

警方將這三人都帶到了地下停車場，他們分別是兒島、稻垣和玄田，根據受害者指著元太說“L”的信息，步美和光彥就認為歹徒是與元太名字相近的家伙，便分別對他們提出質疑，但都被柯南否定。與此同時，柯南也已經知道了歹徒的身份，他躲在阿笠博士身后，用變聲領結說出了真相！

柯南等人和阿笠博士一起來雪山玩，元太堆雪人的時候，結識了正在為美術大學做畢業展作品的四名大學生，可沒過多久其中一名叫小倉朔子的女生竟然不見了身影，于是，大家在茫茫風雪中分頭尋找，卻意外的發現朔子竟然死在滑雪場懸崖下的池塘里，警察也立刻趕來介入調查，并分別對死者的其他三名朋友進行偵訊，但沒有發現任何可疑之處。

新一、小蘭和阿笠博士依照暗號的指示一路來到了米花辦事處，并在樓頂找到了最后一個暗號，這個寫有s→w的暗號到底是何含義？阿笠博士說這或許代表方向，而此時出現在西南方的竟是泛紅的夕陽，新一認為這都是爸爸想讓自己看到落日才出的暗號。講完這個十年前的故事后，柯南突然發覺有哪里不對，便重新將這個事件重新梳理，驚奇發現這個謎題其實是……

當晚，這名潛入醫院的黑暗組織同伙南田陸道果然展開了行動，但同時FBI也暴露了行動，南田陸道在驅車逃跑的過程中舉槍自盡，雖然柯南破壞了他的手機但他還是通過其他手段將搜集來的信息傳給了組織。既然事情發展到這種地步，轉院無疑就是在向黑暗組織昭示水無憐奈就在這里，所以只能另想對策。另一方面，英祐伺機潛入了水無憐奈的病房，并發現她早已從昏迷中蘇醒。