毛利小五郎帶柯南和小蘭來高級餐廳用餐，進門后三人發現桌上擺滿了食物卻沒有客人，并在廚房發現了倒在地上的廚師口石先生。清醒后的口石先生告訴三人，原本有五名客人在餐廳里用餐，不料自己在做飯時遭到了歹徒的襲擊，客人們也不知去向。毛利小五郎馬上通知了目暮警官，并查清了每個客人的身份，然而卻難以判斷消失的客人們去了何處。正在這時，擺放在餐桌上的甜點和雜物引起了柯南的注意。

在被害人波土的遺物中發現了他親手所寫的字條，經紀人和社長隨即回憶起了波土生前的往事，眾人這才得知經紀人小姐原來竟是波土的前女友。而在舞臺上發現的繩索和折疊椅也為柯南等人提供了線索，經過波本對繩索的一番講解和演示，眾人共同推理出了波土的死因和兇手的真實身份。

警方分別對三位女當事人進行了詢問，并檢查了她們隨身攜帶的物品，而案發現場所發現的白色涼鞋成為了本案最大的疑點。在諸多線索的指引下，柯南和世良很快便推理出兇手的身份，但卻未能明白兇手的作案手段。最終在園子不經意的提示下，柯南順利地將案發過程演繹給眾人，成功找出真兇。而兇手與死者之間，竟有這樣一段不為人知的往事……

千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

綾乃在休息日應邀來到了美冬家，誰知在門口時卻聽到了屋內的爭吵聲以及美冬的慘叫，終于打開門的綾乃只看到了美冬的尸體和房內凌亂的腳印。匆忙逃命的綾乃在路口撞上了柯南和毛利并帶他們來到了案發地，而當柯南他們順著屋內遺留的線索找到“兇手”田端時卻發現對方竟然已經死亡。