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？

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。

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...

一群人為長門會長慶祝生日的時候，他的女婿光明不知被何人襲擊發出慘叫，此時大家在樓下的陽臺上看到長子秀臣口中含刀，當大家趕到時，光明已被推到鐵欄桿外面氣斷身亡，案發之后的第二天，警方在池塘底部發現秀臣，看似自殺的尸體留下一封遺書，而且他違背常理的衣服，透露出秀臣是在案發前就被人毒害投入池塘中。

小五郎的學長寺岡請他們吃烤肉的時候，突然接到一個名叫松山的人的電話，為勸說此人回歸正道，寺岡匆忙趕去約見的碼頭，小五郎也要求一同前往，小蘭和柯南尾隨其后，到達碼頭后，寺岡單獨去見松山，可不一會兒，大家就聽到了槍聲，松山因手槍走火意外死亡。暮目警官說手槍上除了寺岡和松山還有第三個人的指紋，柯南仔細思考之后，斷定這枚指紋就是讓犯人認罪的完美證據。