柯南、小蘭和小五郎參加了福爾摩斯旅行團，但此次旅行的主辦人旅店的老板金谷，被人鎖在車里推下山崖還引發的爆炸，而被孤立無法與外界聯系的旅客，因為不希望再出現死者，都集合在旅店房間里，說自己已經知道兇手是誰的綾子，在車庫里爆炸身亡，就在大家討論誰是兇手時，突然停電，藤澤被某人用碎冰錐刺傷。

關西的名高中生偵探服部平次，為了合氣道比賽而來到帝丹高中。工藤新一與平次雖然沒見過彼此，在心里卻把對方當成對手，可是表面上又裝出完全不在乎對方的樣子。後來平次在去帝丹高中的路上碰到搶匪，與毛利蘭一起在回家途中的新一，也一起幫忙追搶匪。後來是靠新一踢足球擊中搶匪，不過也同時打破一間民宅的玻璃，而里面還傳出女人的凄厲尖叫聲...

柯南、小蘭和小五郎散步的時候，聽到附近大樓傳出女聲的尖叫，聞聲趕到的柯南等人發現不動產社長井本被殺，經過排查，犯人鎖定在了曾經賣漁具的寺沢、來借錢的土橋和協商離婚的妻子貴子三人身上，柯南發現了兇手的法案手法后，利用簡單的道具，提醒小五郎，最終犯人難逃法網。

委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫生佐藤、伊達，期間伊達曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發現尸體，柯南洞察到伊達神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

小蘭找來醫生時，卻發現柯南不見了，她四處尋找來到了犯罪現場，而服部已經開始了對兇手的指認，兇手就是死者的父親利光，他本人也主動承認，這時，工藤新一出現，他推翻了服部的推測，并對兇手重新指認，服部甘愿認輸，警方帶走兇手后，工藤因心痛難耐顧不上和小蘭說句話就躲了起來變回柯南，休息了三天后，他意識到老白干是讓他恢復原形的方法。