小五郎受魔術(shù)師的冬城幻陽邀請，帶著柯南，小蘭前往舉行表演的米花會(huì)館。冬城告訴毛利說團(tuán)員中的某人打算加害自己。據(jù)說最近，在練習(xí)中曾2次發(fā)生，由于懸掛的器材脫落而險(xiǎn)些送命的事情。團(tuán)員有身為助手的上原美佐和中川千明，影像人員石田一馬，演出家莊司真吾，起重機(jī)人員的長谷川實(shí)5人。除石田外，其余4人都有所謂加害冬城的動(dòng)機(jī)，而最終在演出時(shí)冬城還是發(fā)生了意外！

新田太太在路上偶遇買蛋糕的柯南和小五郎，于是，她急忙將小五郎拉到自己鄰居山本的住所，拜托他處理山本自殺的案件。從現(xiàn)場來看，死者山本是坐在沙發(fā)上，嘴巴大張用自己的改裝手槍結(jié)束生命，同時(shí)在扣動(dòng)扳機(jī)的瞬間也打破了裝有蝴蝶的恒溫箱，柯南認(rèn)為這是一起謀殺案，但是兇手是如何讓死者嘴巴大張，從而營造出自殺狀態(tài)？

這天小五郎回到事務(wù)所后小蘭告訴他說說英理前來拜托希望在她出門的這段時(shí)間里可以把這只名叫五郎的俄羅斯藍(lán)貓寄養(yǎng)在事務(wù)所。小蘭把貓咪五郎托給小五郎照料后便去上學(xué)了。在她走后，有一個(gè)自稱為桐下的男人來到了事務(wù)所。桐下拜托小五郎幫忙解讀自己女兒誤發(fā)來的手機(jī)短信。因?yàn)槎绦诺膬?nèi)容像是什么暗號，桐下無法破解其中的含義。而在貓咪的提示之下小五郎也發(fā)現(xiàn)了暗號的意義。

少年偵探隊(duì)按照暗號分別找到了剩下的兩個(gè)時(shí)光保存罐，卻發(fā)現(xiàn)在此之前有人曾將它們挖出來過而且最后一個(gè)發(fā)現(xiàn)的時(shí)光保存罐里面竟然有一封信，將所有的字條擺在一起，真相也愈發(fā)明晰，柯南在阿笠博士的幫助下揭露了真兇，沒想到事情的癥結(jié)可以追溯的十五年前……

小五郎要去參加米花街業(yè)余文藝會(huì)演，于是便與柯南，目暮警官和街道主管上島長郎一同前往會(huì)場。途中，小五郎等人順路去了目黑美彌開的飯館。大會(huì)結(jié)束后，只剩下了有人找的市松留了下來。小五郎，上島等人則去咖啡館“meruhenn”繼續(xù)第二攤。不久后目暮警官卻接到電話報(bào)告說市松被刺！最終在柯南的推理下終于揭開了事件的真相。