從現場調查回來以后，柯南已經知道了兇手的犯案手法并且還找到了決定性的證據，萬事俱備，柯南用花言巧語讓小五郎做了特別辯護人，開庭前柯南還在妃英理面前重現殺人手法。妃英理和九條的對戰再度打響，柯南本想讓小五郎自己發揮，可他卻越幫越忙，于是，柯南以慣用手法將他麻醉，在法庭上揭露真兇。

警察局的小五郎案件調查被盜。迷般的黑色神秘組織也許就在附近。柯南懷疑杯戶市酒店也許還有皮斯克的同伴，收集情報的美國女演員克麗絲。同時柯南與平次為刺探可疑的外國女性、英語教師朱蒂的情報，一起去朱蒂的家里。就在這時從公寓上有名男性墜樓。就在暮目警官準備以自殺事件結案的時候平次指出了他殺的證據。

為調查鬼屋真相搜集更多的線索，柯南和小五郎一起對這棟公寓的其他三位住戶進行詢問，四谷和番町的房間里都擺滿了各種恐怖碟片以及會發光的鬼怪塑像，而另一位叫牡丹的研究生則是名絕對的無神論者，調查期間，總有飛蛾圍繞在他們身邊，這讓柯南靈光一現，沒錯，這些恐怖現象確實是人為的，并且這還與四年前那具死在公園里的女性焦尸相關，而兇手就是他！

平次和和葉子預定來找柯南，但到了預定時間還沒有出現柯南他們很擔心。小蘭突然想起了服部說過要和一個叫楠川的偵探見面。不久柯南他們在楠川的公寓找到線索后來到律師伊藤美沙里的家里。但是伊藤卻聲稱平次他們的事自己完全不知情。但此時服部和和葉正被關在他家的房頂里，原來伊藤的目的是為了逼迫平次解開放有自己偷稅證據的銀行保險箱的密碼，平次和葉子是否能夠脫險？

此次幽靈恐慌的第二天，柯南他們下榻的民宅的主人—永倉先生被人襲擊了。永倉先生雖然沒有生命危險，但是犯人是誰卻不得而知。警察以重要參照人為理由帶走了從在進行地球遺產登陸委員會那里派來的缺德調查官川治，但柯南卻發覺這其中不自然的地方，最終少年偵探團的各位找到了真正的犯人并將找出了幽靈少女的真相。