少年偵探隊為準備兒童大會要表演的布偶戲，隨一個叫海部大學(xué)生去霧之丘高原進行特訓(xùn)，可是當晚柯南發(fā)現(xiàn)同他們一起來的小朋友和相應(yīng)的布偶都不見了，就在柯南和光彥去二樓進行調(diào)查的時候，元太和步美也突然失去了蹤影，因為電話線被不明人士割斷，兩人跑到離這里最近的另一家民宿，卻看到……

柯南等人受邀參加假面超人影迷俱樂部的派對，派對還沒開始多久，突然沖出一名叫三島的男子將假扮成突擊警察的本田先生射殺，繼而自己又舉槍自盡。所幸的是本田穿了件防彈衣，只是輕微受傷，并無生命危險。眼見不一定為實，在大家都以為三島是自殺的時候，柯南察覺到這其實是件蓄意謀殺案。

次日，大家來到傳說有幽靈的飯店，園子因沒有休息好而一人留在車上休息 ，用餐結(jié)束的時候，柯南看到車子居然開始沿路向懸崖的方向下滑，柯南和小蘭急忙跑去追車子，所幸在墜落之前將園子救出。因為有了陰影，園子要走了去警察局，可是路上卻被不明人士跟蹤，道脅提議兵分兩路，小蘭和柯南將跟蹤狂制服，沒想到這個人居然是……而柯南突然意識到園子有危險，當他們趕到時，園子已經(jīng)被歹徒持刀相向……

作為青色古堡的探險事件的參考人，阿笠博士和少年偵探團的各位被叫到了警視廳。隨后2億元搶劫事件的受害人東都銀行的增尾行長也來了。增尾在給家里的妻子打電話時，電話的那頭傳來了慘叫聲。當警方趕到增尾家時發(fā)現(xiàn)妻子加代已被人刺死！雖然看起來是外部的入室殺人，但在柯南的推理下最終發(fā)現(xiàn)了兇手殺人的事實。

柯南在死者村西真美家發(fā)現(xiàn)了四處疑點，在少年偵探隊的提醒和暗示下，高木終于知道了案件的真相，大家找到真兇用證據(jù)讓他承認罪行。而另一邊，杯戶美術(shù)館則即將在市民的矚目和阿笠博士的熱帶彩虹炸彈中爆破，可佐藤警官和東田還在美術(shù)館內(nèi)，情況危急，佐藤警官真的會葬身美術(shù)館嗎？