鈴木集團舉辦的熱氣球大賽引來了很多參賽選手，冠軍獎金高達1000萬日元，蟬聯兩屆冠軍的水口先生今年帶著太太一起參加了比賽，賽前他和奧田先生發生了爭執。比賽中，奧田先生撞上了水口先生的熱氣球，在墜落過程中水口太太墜落身亡，發生的這一切看似只是一場事故，但柯南卻從熱氣球的殘骸中看出了端倪。

為了和靈魂偵探堀田凱人進行對談，柯南跟著毛利小五郎來到了酒店，但到時發現堀田已被殺害，其隔壁房間的客人竟然是世良。柯南和世良在案發現場進行了一番調查，罪犯的手法與關鍵性的證據全被找了出來，就在柯南準備和往常一樣進行推理時卻發現自己的變聲器不見了，而這時竟有人很自然的用他遺失的變聲器開始模仿小五郎的聲音進行推理。

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。

利用步美找到的暗號解讀表，柯南本以為能順利解開暗號，不料卻遇到了瓶頸。正當此時，若狹老師再次拜托少年偵探團前往舊倉庫尋找石灰。來到舊倉庫的眾人發現倉庫一片狼藉，在若狹老師不經意的提示下，柯南終于解開了暗號的含義，并推測犯人將再次來到舊倉庫。為了避免打草驚蛇，柯南設計誤導犯人，并在深夜與若狹老師等人再次來到舊倉庫，柯南能否順利將犯人一網打盡？

柯南和平次傳來歷史學家的死訊，眾人陷入恐慌，并認為是怪物鵺在作怪。平次吩咐大家各自回房不要出門，考古學家主動要求與小蘭交換房間。眾人回房后，柯南與平次在院子里和村長詢問細節，院子卻突然再次著火，與此同時樓上的考古學家似被不明物體擊中，慘叫一聲后倒在房內，待柯南等人趕到時已經喪命。經過一番調查和推理，柯南和平次似乎有些眉目，而那只被大家遺忘在家中的狗突然引起了二人的注意。