小五郎和柯南去拜訪人氣作家梅津修時，撞見了他的兒子與他發生爭吵的畫面，為了避嫌他們就暫時離開，可是到了傍晚，梅津修卻被人毒死家中，他的手中還拿著一個顛倒的笏，就在他們解謎死亡訊息時，目暮警官和兩個關系人也匆忙趕來，警方還在死者兒子是的身上搜到了毒藥，本以為一切就此結束，柯南卻發現了新的線索，他將小五郎麻醉，說出了事情的真相。

柯南和小蘭遇到了正在辦案的高木警官，對于命案異常敏感的柯南立刻就進入了推理狀態，死者是工廠社長北村，他被人用刀刺向了胸口，警方很快就抓捕了嫌疑人南田，雖然案發當天他來找過北村，但兇器上并沒有發現他的指紋，更奇怪的是，兇器刺入的角度不符合常理，即便如此，警方認定他就是兇手，可是他到底采取了什么犯案手法？

小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團上演的是以《歌劇院的怪人》為藍本改變的《金比羅劇院的怪人》的時代劇，玉之助飾演怪人，女演員輕部蘆美飾演女主角歌手。之后，在彩排中大吊燈突然落下，由于蘆美額頭受了小傷，玉之助不得不在劇院公開了被實際存在的怪人要求更換女主角的事情。

13年前，發生過的國友淳大的沉船海難事件和公館全體工作人員的家屬死亡事件漸漸的浮上水面。柯南認為有恐高癥的波花不會接近關口被殺的3層的陽臺，所以很難行兇。同樣茂子，綿引，赤冢也有奇怪的習慣和病癥，都不太可能是殺害關口的犯人。而在藥瓶上檢測出來的未知的指紋更使兇手的身份疑團加深，但是在柯南的推理下最終確定了兇手的身份。

茱蒂用槍破壞了附近的灑水器，隨意噴灑的水讓所有人都以為下起了雨，大家紛紛拿傘遮雨，這無疑讓躲在樓頂的狙擊手無法射擊，此次計劃也只好暫時取消。之后，柯南讓阿笠博士和灰原先離開并讓他們保護好小蘭和小五郎，他和茱蒂坐上了詹姆斯的車繼續進行追蹤，并得知今恩他們將在VaneB進行暗殺，柯南推斷Vane B就是鳥矢大橋。