少年偵探團在廢棄大樓為園游會練習(xí)的時候，逃逸的嫌犯在佐藤和高木兩位警官的追擊下闖了進來，嫌犯從屋頂逃到隔壁的美術(shù)館，但佐藤警官還是在廁所將他逮捕，但由于操作失誤，她將自己和歹徒都用手銬銬住無法自由活動，嫌犯東田聲稱他是無辜的，逃跑完全是為了參加女兒的婚禮，最后佐藤警官決定讓高木和少年偵探團在一定的時限中找到真兇。

柯南的班級轉(zhuǎn)來了一個叫灰原哀的女生，而同一天少年偵探隊也收到了同校俊野幫忙找哥哥的委托，大家一起去俊野家進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一張夏目漱石的肖像畫，俊野說曾有一個黑衣女人很賞識這幅畫，聽到這些，柯南馬上聯(lián)想到了黑衣組織，便急忙帶領(lǐng)偵探隊走街串巷的尋找線索，期間，在便利店遇到的一個使用假錢的男子引起他的注意，于是，一路尾隨，推理出了這名男子的去向。

柯南在死者村西真美家發(fā)現(xiàn)了四處疑點，在少年偵探隊的提醒和暗示下，高木終于知道了案件的真相，大家找到真兇用證據(jù)讓他承認罪行。而另一邊，杯戶美術(shù)館則即將在市民的矚目和阿笠博士的熱帶彩虹炸彈中爆破，可佐藤警官和東田還在美術(shù)館內(nèi)，情況危急，佐藤警官真的會葬身美術(shù)館嗎？

小蘭的班上轉(zhuǎn)來了一個叫伊東玉之助學(xué)生，受到他的邀請小蘭和柯南一行人來到他的劇團參觀排練過程，柯南發(fā)現(xiàn)成員之間似乎有什么問題，沒過多久一樁殺人案件發(fā)生了，案發(fā)時所有人正好都在舞臺排練，而且柯南等人就坐在觀眾席，那個逃過柯南和劇團人視線犯案的兇手應(yīng)該就在其中。

馬上趕到增尾家的眾人發(fā)現(xiàn)增尾的妻子已經(jīng)被殺害了。看似是強盜殺人的事件中柯南卻從中發(fā)現(xiàn)了疑點，經(jīng)過推理最終發(fā)現(xiàn)了犯人的犯罪手法在。在柯南的提醒下高木警官揭露了犯人的騙局。另一方面佐藤警官拒絕了白鳥警部的邀請轉(zhuǎn)而邀請高木警官一同吃飯就在這時出現(xiàn)的暮目警官卻讓高木產(chǎn)生了誤會。