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，在通過隧道的時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。

靜岡縣的橫溝警官特地找到小五郎拜托他調(diào)查一起怪異的案件，此次案件的受害者是演員小宮山，雖然被害者只有一名，但是前來自首說自己是兇手的卻有三人并且這幾人都有理有據(jù)的說出了自己的動機和行兇方式，由于事情緊急，橫溝希望小五郎可以盡快做出推理。趕到案發(fā)現(xiàn)場時，柯南再次對證人進(jìn)行詢問，并得知了事情的真相，兇手是自首三人中的一人？還是另有神秘四人？

柯南和服部發(fā)現(xiàn)所有的被害者都有開車的記錄，深入調(diào)查后服部等人察覺到事情可以追溯到20年前，因為所有的被害者都畢業(yè)于同一所駕校，并且畢業(yè)那天，他們的教練因酒駕而喪生，案情剛有進(jìn)展小蘭就接走了柯南，途中他們逮捕了和此事相關(guān)的通緝犯沼淵，而另一邊，服部則前去找和被害者們同一屆畢業(yè)的鄉(xiāng)司議員，在等待的過程中，服部從20年前那張駕校的畢業(yè)照上發(fā)現(xiàn)了事情的真相。

大樓下面已經(jīng)被記者圍堵，目暮警官讓小五郎暫時引開記者的注意，自己好帶土方幸三郎和沖田離開，就在小五郎對記者透漏兇手是沖田時，柯南將他麻醉重新進(jìn)行了推理，并指出兇手另有其人，而這個人就是正在警方掩護(hù)下準(zhǔn)備離開的……柯南當(dāng)著所有媒體的面揭穿了兇手并用找到的有力證據(jù)讓他認(rèn)罪。

原來這名行跡可疑的女士是柯南的媽媽有希子，她將此行的目的告訴柯南后，大家就一起聚到休息室聽小五郎的推理，期間，警察在隧道里淺間的尸體上發(fā)現(xiàn)了膠帶碎片，突然靈光一現(xiàn)，柯南知道了誰是兇手以及他的犯案手法，卻苦于沒有證據(jù)，按照小說的劇情，柯南還有被殺的可能，苦惱之時，有希子提議干脆將計就計讓兇手自己現(xiàn)身，于是一場揪出兇手的好戲上演。