7年前杯戶街上發生了一起搶劫殺人案，案件當時只有一個目擊證人，那就是5歲的小女孩友里未央奈。7年后小五郎帶著蘭和柯南一起來到鳩笛莊度假，友里未央奈正是鳩笛莊女主人的女兒。來度假的客人井出正也無意間談起了7年前很熱門的特攝劇彗星假面超人比恩，這讓友里未央奈陷入了恐慌之中，因為當年那起搶劫殺人案的犯人戴的就是假面超人比恩的面具。

為了打開藏有珍貴月長石的機關盒，鈴木次吉郎準備在鈴木大圖書館將機關盒展出，并邀請各界人士前來打開機關盒。同時，他也向怪盜基德發出了邀請，希望借此機會吸引基德并將其繩之以法。收到邀請函的基德如約而至，正當眾人專心致力于打開機關盒時，基德已偷偷偽裝成其他人的模樣伺機以動。柯南能否順利找出基德真身？

千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

毛利小五郎帶柯南和小蘭來高級餐廳用餐，進門后三人發現桌上擺滿了食物卻沒有客人，并在廚房發現了倒在地上的廚師口石先生。清醒后的口石先生告訴三人，原本有五名客人在餐廳里用餐，不料自己在做飯時遭到了歹徒的襲擊，客人們也不知去向。毛利小五郎馬上通知了目暮警官，并查清了每個客人的身份，然而卻難以判斷消失的客人們去了何處。正在這時，擺放在餐桌上的甜點和雜物引起了柯南的注意。

警察開始調查帳篷燃燒的原因，籃球社的成員都有不在場證明。柯南從段野的證詞那里發現了奇怪之處，黑田管理官也發覺了異樣，這不是一起意外自殺，而是故意殺人事件。柯南從大家做的橡子挑擔偶人得到了啟發，懷疑是有人做了一個自動起火裝置故意暗殺了漆原史昭。