少年偵探團、灰原與柯南等人發現小說家萬田年久的弟子原本高平在家中遇害。目暮調查了死亡推定時間內的不在場證明。萬田說他從昨晚起一直把自己關在旅館的房間內、案發時也沒出過房間。高木發現旅館和原本家確實很近。可是，島木說自己確實在旅館的候梯廳等萬田，而萬田的貓最終暴露了他犯罪的事實。而最終萬田也承認了自己的罪行。

在找到的眾多刀具中，并沒有發現婆婆半夜所打磨的刀，并且阿笠博士發現自己帶來露營用的錘子也不見了蹤跡，就在柯南思考兇手為何拿走錘子時，步美正準備向魚缸里倒水，他也由此而注意到了水位的下降，斷定兇器就在魚缸中，那么兇手就一定是他！期間，柯南還發現了婆婆幾十年前就離家的孫子翔太，許久未見，孫子又會以什么樣的表情面對婆婆呢？

工藤收到屋田誠人的信，信上說他一年前辦的案子有差錯讓他重新調查，于是，在服部、小五郎等人的陪伴下他們一起前往那個村莊。柯南只身來到了信上所說的地址，不想被關進了小木屋，就在這時，他因為誤食解藥的身體開始發生變化，逃脫期間掉進了旁邊的湖里，被人發現時他已經失去記憶。為了讓他想起過去，服部一行帶著新一來到了當時的案發現場日源村長家，并在這里碰見了記者河內深里以及屋田誠人的同學水川萌生。

在東京的松陰神社，少年偵探團及時救下了被男子襲擊的小早川公子小姐，為了尋找她爺爺藏起來的足以買下國家價值連城的寶藏，大伙一起前往她的老家津和野在中途的新山口車站，遇到了自稱是公子小姐的朋友川子茂先生，但柯南和灰原注意到這并非他的真名，到達之后，他們又發現了新的暗號，順著線索來到了萩市，沒想到襲擊公子小姐的人那些人將灰原、光彥和公子小姐帶走。

死羅神和服部一唱一和，兩人一起揭穿了假新一的身份并且還將當年村長及其妻子遇害一案再次向大家說明，而這個死羅神自然也就是工藤新一本人。案件結束后，新一的身體再次發生變化，幸虧灰原的及時趕到，新一才保住了秘密不被發現，在驅車回家的途中，一輛車很危險的在馬路上行駛，當大家努力將其攔下后卻發現開車的人已被人勒死。