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？

身體變小后柯南轉入帝丹小學，并結識了步美、光彥和元太。某日，明星洋子來到毛利偵探事務所，說總感覺有人暗中監視她，為了更進一步了解真相，毛利一行人來到洋子住處，可開門后居然有具死尸橫在門口，期間柯南發現了另一名演員優子的耳環并且還注意到洋子的經紀人山岸神態怪異，洋子、山岸、優子到底誰才是真正的兇手。

小五郎開車的時候幫助了車子出故障的堀田耕作，為表謝意，耕作留小五郎三人參加他的慶生聚會，期間耕作因兒女們的爭吵以及女兒文子的到來大發雷霆而離席，之后，他的房間發生大爆炸，柯南在現場發現了兒子良二送給耕作的威士忌盒子，本以為良二是兇手，沒想到他莫名失蹤，大家又將矛頭指向文子，可文子卻說自己雖恨父親，可兇手不是她，這時，柯南看到了室外的化肥……

柯南要陪步美拔牙時，被葉子醫生婉拒。而當晚七點半不動產老板中本被殺，發現尸體的人就是葉子和管理員，雖然葉子有殺人的動機，但由于步美的證詞，葉子有不在場的證明，因為她那時正在陪步美看七點半開始的假面超人。柯南一人在葉子家附近調查，看到葉子家和診所一樣的窗簾，柯南便知道了葉子的手法，并且那副假面超人的撲克也成了重要的證據。

柯南和伙伴們去美術館時撿到了一張畫有奇怪符號的紙，大家自行成立少年偵探團去調查這些暗號，按照符號的指示先到達東京塔，在周圍展開偵查卻一無所獲，休息的時候步美的新發現為柯南找到破解暗號的出口，大家一路尋找從東京鐵塔到南部水族館的標記，然而，事情并非那樣順利，柯南能破解暗號嗎？暗中跟蹤少年偵探團的黑衣人又是誰？