柯南確信被警察盯上的千野并不是真正的犯人，而尸體的第一發現者福田先生和催促番藤與天城協商的江崎小姐都有殺人的機會，但在調查中柯南并沒有得到這方面的線索。案件的條理逐漸明確，犯人殺死天城和番藤的目的是為了陷害千野，想起千野偶爾擔任推理小說新人獎的審查后另一條線索出現了。

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

早上，米小圈父親和媽媽商量老家一個親戚二叔病了，他身邊無兒無女生活非常不方便，媽媽同情地說可以接來照顧幾天，媽媽這句話正中爸爸下懷，他立刻去收拾雜物室，看到爸爸這么積極，媽媽知道又上當了。姜小牙給米小圈看自己新得到的自行車，米小圈羨慕得不行，姜小牙說這輛自行車是他爺爺送的，另一個同學鐵頭也說他爺爺為他買了一個大榴蓮，可好吃了，米小圈又羨慕得不行，什么時候他爺爺也能送這么多禮物啊！終于下午回到家，米小圈看到二大爺回來了，他興奮地將二爺爺接到自己臥室住，看著兒子如此善解人意，米小圈的父親非常高興，覺得孩子終于能夠尊老愛幼了，母親不以為然，她覺得米小圈心里一定又在打什么壞主意。果真晚上，米小圈給爺爺錘完腿后，故意指著電視上的兒童自行車，問爺爺知不知道他缺什么，爺爺點點頭，第二天，爺爺在學校附近無意中看到孫子羨慕地摸著別的同學的自行車，被同學無情嘲笑，他拉著孫子說回來爺爺也給你買一輛。爺爺的話讓米小圈無比高興，激動地一下午耳朵都嗡嗡直響，到了晚上，天色很晚了，米小圈一臉憧憬地來到樓下等著看爺爺給他買的自行車，等了好久，等到花都謝了，終于看到了爺爺的影子，米小圈興奮地跑上前問爺爺新自行車在哪里？

黑田管理官公事纏身最近顯得很疲勞，白鳥警官建議他去露營場好好放松一下，正巧柯南一行人隨若狹留美老師也要去露營。在露營場地，柯南他們遇見了幾位白網大學籃球社的成員，隊員漆原史昭與其他成員關系鬧得很僵，籃球社經理古岡美鳥想借此露營機會讓成員們彼此拉近感情。沒想到晚飯過后，漆原史昭所在的帳篷突然著火，眾人急忙滅火卻為時已晚。

幫忙繪制屏風的少年偵探團卷入了殺人案件，通過元太手上的化妝品香味與現場的蛛絲馬跡，柯南斷定兇手就是職業高爾夫球運動員伴野貞悟，但他始終沒有找到關鍵性的證據，那便是伴野臉上被“兇手”寫下的文字。在屏風上酣睡的元太，臉上沾上了老虎紋的顏料，這個細節讓真相浮現了出來。