身體變小后柯南轉入帝丹小學，并結識了步美、光彥和元太。某日，明星洋子來到毛利偵探事務所，說總感覺有人暗中監視她，為了更進一步了解真相，毛利一行人來到洋子住處，可開門后居然有具死尸橫在門口，期間柯南發現了另一名演員優子的耳環并且還注意到洋子的經紀人山岸神態怪異，洋子、山岸、優子到底誰才是真正的兇手。

園子邀請柯南和小蘭到家中別墅度假而富澤財閥的別墅也建在旁邊。當晚別墅突然停電而向外看時，柯南眾人正好目擊到富澤的父親被殺害的現場，凌子看到兇手的樣子，犯人竟然是死者的兒子熊三！在警方逮捕熊三時發現剛剛到達的老大和老二和熊三面貌竟然一模一樣。但在柯南的調查下最終鎖定了犯人并已園子的身份揭露了犯人的身份。

小五郎錄制全日本偵探社的錄制節目時，制作人諏訪被射殺，主持人松尾的嫌疑最大，因為他是射擊高手，并且他曾在播放偵探短片的四分鐘內離開過攝影棚，但柯南怎么也想不明白，他是如何在這么短的時間內往返于九樓和四樓之間，在了解了大樓構造后，柯南終于明白了兇手的伎倆，他麻醉了小五郎并借來攝像機，向全國實況轉播了小五郎的推理秀。

兇手看似打破窗戶逃了出去，但柯南和服部發現兇手就在屋內，并且否定了兇手是老板的猜測，而剛才的停電也是人為的。期間，服部一直很在意柯南的種種反應，對柯南產生了懷疑。事件漸漸明晰，服部和柯南知曉了兇手是誰以及他殺死老板和綾子的手法。為了保護自己是工藤的秘密，柯南將服部麻醉說出真相，可讓他沒想到的是，就是這個舉動讓服部肯定了柯南就是工藤。

就在小五郎因跟蹤一個男人三天而大賺一筆高興時，電視上播報出一個名叫根岸的人在紅鬼村火祭被燒焦的消息，誰想此人正是小五郎跟蹤了三天的人，而嫌疑最大的就是繼承了根岸五億財產的阿部豐，可根岸被殺的時候，阿部豐在外旅行，因此他有充分的不在場證明，可這些沒能瞞過柯南的眼睛，他還是解開了阿部豐的「不在場證明」。