小五郎帶著小蘭和柯南來到“黃昏別館”，途中還偶遇了同是偵探的千間降代，當他們到達之后才發現，此次受邀前來的茂木遙史、大上祝善、槍田郁美和白馬探都是名偵探，而在這棟別墅內隨處可見陳年的血跡。在晚宴上，本以為能一睹這位別墅主人尊容的各位偵探卻掃興的發現，他居然頭戴面罩，并且還阻斷了所有道路，要求偵探們在這棟孤立無援的別墅內幫他尋找寶藏。

阿笠博士的朋友加納照也由于近日就要搬家的緣故，所以計劃將用不到的東西送給朋友，柯南等人在這里遇到了加納在愛犬協會的朋友綱島吉雄、土佐林和蓮木志乃，就在大家思考要帶什么東西回家作紀念的時候，加納家飼養的一只小狗道爾不見了，后來大家在焚化爐里找到道爾脖子上的項圈，但幸運的是焚化爐里并未發現狗的骨骸，那么，道爾到底被歹徒藏在哪里了？他又打算怎么帶走道爾呢？

和葉與服部帶小蘭他們游大阪的時候遇到了一個特殊的旅行團，他們都是豐臣秀吉的崇拜者，因此在團隊中大家都扮演不同的角色，但柯南等人卻惟獨沒有見到“豐臣秀吉”。然而沒過多久，有個人滿身是火的從天守閣上墜落死亡，而此人正是旅行團中的“豐臣秀吉”，服部和柯南在尸體周圍找到了碎片和一個卷軸，這時，和葉說這和十三年前發生的焦尸案一樣，雖然沒有什么頭緒，但柯南和服部斷定這一定和豐臣秀吉的寶藏有關。

柯南得知了整個案件的真相之后，將小五郎麻醉并把旅店的所有人都叫到廚房，他首先請出了這起案件的關鍵——三郎，就在大家疑惑時，屋子里又出現了一只和三郎一樣的狗，柯南道出了連老板娘都不知道的隱情……解釋清楚三郎的事情后，接下來就是戳穿兇手，揭示真相的時刻，兇手根本就不是森林里帶黑色針織帽子的男子，相反的她就在這間旅店中，沒錯，兇手就是……

為找尋更多的線索，服部向胴口詢問起袴田與垂見之間的恩怨，不想他卻避而不答反而找來袴田教訓服部，之后他又遇到了當時在二館外的學生，據目擊人說所，案發時他們曾看到一個頭戴面具，身背護具袋的人進出這里，聽到這些證詞之后，服部終于知道了兇手是誰以及他所使用的手法，而此時，柯南等人也趕到了比賽會場，聽了警察對案情的描述之后，柯南急忙趕往服部所在的二館倉庫，卻發現服部早已將兇手制服。