少年偵探團和阿笠博士一起應邀參加冰雕祭奠，而邀請他們的則是前任村長的女兒美加小姐，來到祭奠的他們還看到了技藝精湛的冰雕師傅鹽田。鹽田先生為祭奠所設計的冰雕旅館卻成為了結束祭奠的誘因，現任的山口村長準備停止祭奠和東都休閑產業合作，就在大家忙著修理冰雕大門的晚上村長死在了冰雕旅館之中，而晚上起來方便的光彥聲稱看到了村長的幽靈。

因為山上時常有人白天生起營火的緣故，柯南并不能根據濃煙判斷小哀等人的位置，柯南現在急于找出兇手問出同伴的下落。火勢蔓延的很快，小哀迫于無奈只能吃下解藥帶著孩子們沖出了木屋，柯南已經根據自己的推理找到了真正的兇手，但被光彥傳出去的影片將會帶給他們很大的麻煩。

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看似自殺的案件還存在著很多疑點，現場留下的物件和快速轉臺的情況讓柯南明白了作案手法，而能夠作為決定性證據的物品還藏在真正的兇手身上。奶奶受到的訊息讓恩田的謊言不攻自破，而作為冒牌小五郎的他正處于尷尬的境地，察覺到背后隱情的柯南并不準備揭穿他，柯南還準備讓這個冒牌的小五郎展現名推理指出真正的兇手。

正在進行的推理游戲卻變成了真正的殺人事件，在列車到達名古屋前柯南他們要在乘客中揪出真正的兇手來，在他們四處尋找線索的時候灰原卻忍受著內心的煎熬。內心忐忑不安的灰原正在受到組織的威脅，組織的黑影已經更近一步接近灰原，她絕對不能以這種摸樣被人殺害。