柯南他們很快就找到了被害者們常去的麻將館，并從老板那里得知，曾有一個叫鬼保獨郎的人與平棟堂次發生過沖突，抓到嫌疑犯后，高木警官便前去找曾聽到兇手聲音的鍋井永貴做指認，沒想剛進門就被人打昏。另一邊，柯南因為步美一句玩笑話，突然想通了Z的含義并說兇案早在十五年前就結束了，此次兇案的發生不過是模仿犯所為而兇手就在被害者的家屬之中。

小五郎的朋友向日葵酒吧的老板井上弘子意外被人殺害，當他和柯南趕到案發現場時，弘子的男朋友高岡明已守在尸體旁邊，目暮警官等也展開了調查，據周圍人所說，在案發期間并沒有人出入死者所在的公寓，并且嫌疑人高岡明當時也有充分的不在場證明，就在警方斷定這是起入室搶劫殺人事件時，柯南發現了關鍵線索，他重新推斷死亡時間，并斷言這里并非案發的第一現場。

對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。

小五郎、柯南、小蘭和白鳥一行人應本城之邀，前來參加葡萄酒協會會長廣瀨的70歲壽宴。宴會開始前，柯南和小蘭兩人遇到了發生爭執的本城和赤丸，并且在搭乘纜車的時候，柯南還目睹了本城殺害赤丸的場景，于是，他迅速趕往現場，卻發現尸體早已被本城轉移。然而，品酒環節的一個紕漏，讓柯南推斷出了事情的真相，他巧妙用計將本城的罪行公之于眾。

新一、小蘭和阿笠博士依照暗號的指示一路來到了米花辦事處，并在樓頂找到了最后一個暗號，這個寫有s→w的暗號到底是何含義？阿笠博士說這或許代表方向，而此時出現在西南方的竟是泛紅的夕陽，新一認為這都是爸爸想讓自己看到落日才出的暗號。講完這個十年前的故事后，柯南突然發覺有哪里不對，便重新將這個事件重新梳理，驚奇發現這個謎題其實是……