柯南，小蘭和小五郎一行三人搭乘開往北海道的特快列車北斗星三號(hào)，在通過隧道的時(shí)候珠寶商人出云被人槍殺，兇手將車窗射穿跳出車外逃跑，之后警方又在隧道之中發(fā)現(xiàn)了疑似歹徒的男人，這宗命案的過程簡(jiǎn)直跟柯南的爸爸工藤優(yōu)作一篇未發(fā)表的推理小說(shuō)一模一樣，期間一個(gè)言行奇怪的女人引起的柯南的注意，在柯南揭穿她的謊言后，她終于暴露了身份。

就在警察找不到任何線索想要以自殺結(jié)案時(shí)，柯南把在案發(fā)第一現(xiàn)場(chǎng)找到的領(lǐng)帶別針交給警方，這就推翻了自殺的說(shuō)法，但想要抓到兇手，還需要找到更加有決定性的證據(jù)。這時(shí)，柯南注意到了在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的繩子，他突然想到什么，就跑到旁邊的枯井，一切不出他所料，兇手就是那個(gè)人，他再次將小五郎麻醉，揭秘流傳至今的五重塔傳說(shuō)以及兇手！

小五郎和朋友分開，一個(gè)人醉醺醺的在街上游蕩時(shí)，碰到了有過幾面之緣的佐知子，她邀請(qǐng)小五郎和她一起兜風(fēng)，之后，小五郎在送佐知子回到家時(shí)，發(fā)現(xiàn)她的室友和美被殺，最有可能的人就是佐知子，但是她當(dāng)時(shí)和小五郎在一起，有充分的不在場(chǎng)證明，那么到底是時(shí)間的錯(cuò)亂？還是兇手另有其人？

學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒請(qǐng)假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長(zhǎng)問及此事時(shí)，大家也都避而不語(yǔ)，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動(dòng)的人體模型，窗戶后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級(jí)里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。

在一個(gè)相撲類派對(duì)上小五郎接到了石本誠(chéng)二的委托，因?yàn)樗盏搅艘环獠幻鱽?lái)路的恐嚇信，威脅要將他殺害，當(dāng)會(huì)場(chǎng)燈光轉(zhuǎn)暗，來(lái)賓致詞時(shí)，高田議員經(jīng)過石本的后面，居然有一發(fā)從控制照明室射出的子彈略過石本的肩膀，直接貫穿了高田議員的胸部，混亂中，柯南發(fā)現(xiàn)一可疑男子，但第二天，這名男子平岡治郎卻陳尸在一棟廢棄大樓里，原來(lái)大家都被真正的歹徒玩弄股掌。