就在警方和小五郎集中精力思考兇手是如何調換毛巾時，柯南卻重返飯桌，回憶當時自己為拿醬油和辣油轉旋轉桌面時的場景，這時他突然想到或許兇手根本就不是用有毒毛巾殺人的可能，在向鑒識人員確認了自己的想法后，兇手浮出水面，他讓所有人都按照案發時的位置做好，并重現當時的場景，而兇手卻在不知不覺間自己露出了馬腳。

朱蒂準備辭去學校英語老師工作回美國。小蘭和園子為朱蒂舉辦了送別晚會，在去找中學同學七川的時候卻發現她正被打工的便利店里的訓斥。為了洗清朋友小偷的嫌疑，小蘭她們開始尋找沒有留下一點痕跡的小偷。但是從監控錄像和店長的證詞中都沒有小偷的蹤影，而店長也準備把七川送到警察局！

帝丹高中最近發生了不可思議的靈異事件，小蘭本想拜托小五郎調查卻被拒絕，所以由柯南出馬破解校園靈異事件之謎。期間，小蘭他們還遇到新出醫生，于是一行人在園子的帶領下首先來到了體育館，這里曾莫名的出現了兩年前就已死去的保坂的書桌，接著又來到了詭異的圖書館和導致保坂死去的樓梯，經過一圈查看，柯南已大致明白，就在這時，操場中間突然出現了保坂的書桌……

元太、光彥、步美目擊殺人事件。3人看見犯人要乘坐輕型卡車逃走，便潛入卡車跟蹤并聽見挖掘洞穴及埋東西的聲音。次日，柯南與小五郎造訪卡車的所有方的倉田運輸，開始調查。在調查之后眾人并沒有找到可疑的地方，之后柯南提議首先找到兇手隱藏尸體的地方，在不斷的尋找之后少年偵探團的各位終于找到藏尸的地方而正在這時兇手出現，在眾人的齊心努力下，兇手終于被制服。

此次幽靈恐慌的第二天，柯南他們下榻的民宅的主人—永倉先生被人襲擊了。永倉先生雖然沒有生命危險，但是犯人是誰卻不得而知。警察以重要參照人為理由帶走了從在進行地球遺產登陸委員會那里派來的缺德調查官川治，但柯南卻發覺這其中不自然的地方，最終少年偵探團的各位找到了真正的犯人并將找出了幽靈少女的真相。