委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫生佐藤、伊達，期間伊達曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發現尸體，柯南洞察到伊達神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

關西的名高中生偵探服部平次，為了合氣道比賽而來到帝丹高中。工藤新一與平次雖然沒見過彼此，在心里卻把對方當成對手，可是表面上又裝出完全不在乎對方的樣子。後來平次在去帝丹高中的路上碰到搶匪，與毛利蘭一起在回家途中的新一，也一起幫忙追搶匪。後來是靠新一踢足球擊中搶匪，不過也同時打破一間民宅的玻璃，而里面還傳出女人的凄厲尖叫聲...

小蘭找來醫生時，卻發現柯南不見了，她四處尋找來到了犯罪現場，而服部已經開始了對兇手的指認，兇手就是死者的父親利光，他本人也主動承認，這時，工藤新一出現，他推翻了服部的推測，并對兇手重新指認，服部甘愿認輸，警方帶走兇手后，工藤因心痛難耐顧不上和小蘭說句話就躲了起來變回柯南，休息了三天后，他意識到老白干是讓他恢復原形的方法。

少年偵探團，在機緣巧合下和最受歡迎組合TWO-MIX的主唱高山美奈美一起吃飯，高山為找搭檔永野椎菜，一人跑出了演唱會的會場。后來在餐廳外，歹徒當著柯南的面將高山推入車中綁架，他們要求少年偵探團拿著TWO-MIX最新的歌曲練習帶去交換人質，歹徒在電話里讓少年偵探團把警察甩掉并讓步美一人前去，于是柯南和步美調換身份。

這天小五郎把打同樣喜歡麻將的肥田叫出來打麻將，可左等右等肥田都沒出現，于是決定到肥田的金融公司去看個究竟。當他們到達肥田的住所時卻發現肥田已經死亡！在詢問死者習慣的時得知肥田有把錢弄成扇形并舔手指數錢的習慣，而小五郎根據這個判斷兇手就是飯野。但在勘察現場之后柯南推理出犯人并不是飯野而是另有其人。最終在鐵證面前兇手承認了自己的罪行。