小蘭的班上轉(zhuǎn)來了一個(gè)叫伊東玉之助學(xué)生，受到他的邀請小蘭和柯南一行人來到他的劇團(tuán)參觀排練過程，柯南發(fā)現(xiàn)成員之間似乎有什么問題，沒過多久一樁殺人案件發(fā)生了，案發(fā)時(shí)所有人正好都在舞臺(tái)排練，而且柯南等人就坐在觀眾席，那個(gè)逃過柯南和劇團(tuán)人視線犯案的兇手應(yīng)該就在其中。

靜岡縣的橫溝警官特地找到小五郎拜托他調(diào)查一起怪異的案件，此次案件的受害者是演員小宮山，雖然被害者只有一名，但是前來自首說自己是兇手的卻有三人并且這幾人都有理有據(jù)的說出了自己的動(dòng)機(jī)和行兇方式，由于事情緊急，橫溝希望小五郎可以盡快做出推理。趕到案發(fā)現(xiàn)場時(shí)，柯南再次對證人進(jìn)行詢問，并得知了事情的真相，兇手是自首三人中的一人？還是另有神秘四人？

在放學(xué)回家的路上，柯南和灰原發(fā)現(xiàn)了黑衣組織中金恩的車子，柯南在車上裝了發(fā)信器和竊聽器進(jìn)行跟蹤，但被金恩發(fā)現(xiàn)，他也因此察覺到灰原的存在。柯南和灰原根據(jù)竊聽器聽到的地址，來到金恩和匹斯可等人要進(jìn)行殺人計(jì)劃的杯戶飯店，這里正舉行電影導(dǎo)演的追悼會(huì)，在放映幻燈片期間，政客吞口重彥被殺。

柯南的班級轉(zhuǎn)來了一個(gè)叫灰原哀的女生，而同一天少年偵探隊(duì)也收到了同校俊野幫忙找哥哥的委托，大家一起去俊野家進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一張夏目漱石的肖像畫，俊野說曾有一個(gè)黑衣女人很賞識這幅畫，聽到這些，柯南馬上聯(lián)想到了黑衣組織，便急忙帶領(lǐng)偵探隊(duì)走街串巷的尋找線索，期間，在便利店遇到的一個(gè)使用假錢的男子引起他的注意，于是，一路尾隨，推理出了這名男子的去向。

在流水亭吃飯的時(shí)候，柯南再次遇到謀殺案件，死者是繩文大學(xué)的新井副教授，同行的兩人金田和巖間表示他們是為了慶祝新井晉升才來流水亭，調(diào)查后并沒有發(fā)現(xiàn)可疑人物出現(xiàn)在新井遇害的八號房，而當(dāng)時(shí)金田和巖間也都有不在場證明。但一切瞞不過柯南的眼睛，在查看了金田和巖間所在的三號房和送飯用的船只后，找到了兇犯難以逃脫的鐵證。