正當(dāng)少年偵探團在西多摩郡龍神山游玩之時，突然從山上墜落一輛汽車。雖然看似事故，在柯南的提示下警方判斷這個事件不是事故而是謀殺。光彥偷偷的從事故現(xiàn)場拿到寫著暗語的紙條。從寫著暗號的紙片入手，光彥，步美，元太3人一起來到了暗號所指示的地點，在這里他們發(fā)現(xiàn)了大量被盜的車輛和先前謀殺案的兇手。

小五郎等人在去海豚樂園的路上，遇到了幾位正在進行大學(xué)同學(xué)聚會的女子。為了接另一位大學(xué)同學(xué)，他們一起前往海豚樂園飯店卻意外發(fā)現(xiàn)她們等待已久的藤村直美被殺害了。經(jīng)過調(diào)查之后柯南確認了兇手的身份并向大家演示了兇手利用雪糕的犯罪手法。再自己留下的證據(jù)面前，兇手最終承認了罪行。

佐藤警官推理出小倉原本逃脫的計劃，柯南指認出進入廁所的關(guān)鍵的三人。在調(diào)查了三名嫌疑犯以及攜帶物品之后柯南解析出犯人的犯罪手法和遺留的證據(jù)。在“沉睡小五郎”的推理下指出了刀子方向的不自然方向套出了犯人的口誤。雖然兇手一再否認，但隨聲攜帶的報紙成為了逃不掉的鐵證。在罪犯逃跑的過程中被高木警官一罐子擊暈，案子最終成功告破。

青野木亮藏是在形成密室的茶室中被殺的，橫溝警官開始詢問時卻發(fā)現(xiàn)沒有人到過茶室,所有人都有不在場證明。在調(diào)查茶室外圍的時候柯南發(fā)現(xiàn)了兇手的犯罪手法和證據(jù)。“沉睡的小五郎”召集大家道出了兇手利用一根繩子的作案手法和犯人的身份。在鐵證下兇手終于承認自己的罪行并道出了原因。

雖然對現(xiàn)場進行了調(diào)查，但警方無論如何都找不到?jīng)Q定性的證據(jù)，束手無策之時，小五郎提出了他的自殺論，并且得到了目暮警官的認同，就在警方準備以自殺結(jié)案時，話劇中的黑衣騎士突然出現(xiàn)，在否定了自殺論之后，他摘掉面具，而面具下面正是那張讓小蘭朝思暮想的面容，沒錯，真正的工藤新一登場，在進行了一番精彩絕倫的推理后，他卻再次昏倒……