建太去撿球時透過窗戶發現了一個人身受重傷靠在沙發上，待大家發現后檢查傷者已經死亡。柯南不認為這是起意外事件，因為客廳里還躺著另外一名死者。經警察調查后得知受傷死者是房地產老板河合信藏，躺在地上的死者是河合以前的員工名叫柴田健介。柴田因挪用公款被河合開除，警察推測這可能是柴田的殺人動機。事件發生時河合的妻子優子正在家中二樓睡覺，沒有聽到樓下的打斗聲，這件事讓柯南起了疑心。

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？

柯南從無人機上墜落后便失去了犯人的線索，就在眾人一籌莫展的時候佐藤警官打來電話，她稱發現了犯人。佐藤警官上前拘捕犯人卻反被挾持，柯南和高木等人趕到后協力制服了犯人，但手提包內的1億日元卻不翼而飛。另一方面，本該被綁架的麻奈美小姐正在美術館欣賞裕之的作品，而這背后到底是誰在搞鬼？

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

外出露營的少年偵探團為了避雨來到了一棟別墅，別墅內的男傭人告訴大家最近房間內有幽靈出現。在交談中，柯南等人得知別墅的女主人不久前剛剛去世，而男主人則認為幽靈是女主人回到了家中。關于出現幽靈一事，女傭人似乎顯得十分不適，而男主人的侄子似乎行跡也有些奇怪。柯南察覺到幽靈之事必有蹊蹺，決心與少年偵探團一同查明真相。