小五郎，蘭，柯南一行人受到虎田直信的委托，負責調查他的兒子義郎離奇死亡的案件，與此同時，服部在虎田的死對頭龍尾家調查他兒子康司的死亡，與義郎相同，康司的尸體旁也擺放了一只死蜈蚣。當晚，和葉和小蘭看到了身著鎧甲的戰敗武士的影子，得知此事后，龍尾家的綾華神大驚失色跑了出去，而發現她的時候，她已經被吊死在一顆樹上，腳下同樣出現了一只死蜈蚣。

服部、和葉來到東京與柯南他們賞櫻的時候，一名來自升岳寺的小和尚突然找到小五郎拜托他調查一件古怪的事情，他說幾天前寺里來的一個女施主腹部刺傷血流遍地的倒在別館里，但當他叫師父和警察來時，屋內卻空空如也。于是，柯南，服部等人一同前往調查，除了在屋內發現耳環固定夾再沒有別的線索，就在他們離開之前小和尚傳久說屋里又有女尸，待柯南趕到時，卻什么也沒有，難道這都是傳久的幻覺？

根據這個如此漏洞百出的犯案現場，柯南推斷前來拿走照片的人并不是黑暗組織，為查明真相，柯南讓店長分別給三個有備份鑰匙的人打電話詢問他們的行蹤，卻并未發現有何異樣，然而，一切都逃不過柯南敏銳的眼睛，他將凳子上汗漬與這三個人是身形相聯系，斷定拿走照片的人就在他們之中并且這個人現在就在房間里。

在找到的眾多刀具中，并沒有發現婆婆半夜所打磨的刀，并且阿笠博士發現自己帶來露營用的錘子也不見了蹤跡，就在柯南思考兇手為何拿走錘子時，步美正準備向魚缸里倒水，他也由此而注意到了水位的下降，斷定兇器就在魚缸中，那么兇手就一定是他！期間，柯南還發現了婆婆幾十年前就離家的孫子翔太，許久未見，孫子又會以什么樣的表情面對婆婆呢？

警察在案發現場發現了一個筆記本，上面以流動日記的形式寫著這四名死者害死甲斐先生的秘密，根據這個筆記本，大和警官推測兇手就是因為內疚而動手殺人的繁次。但是還有疑點并未解開，于是，柯南和服部兩人再次來到了綾華的死亡現場，并從一名警察那里聽到了關鍵的線索，兇手就是……