周六早晨頓比町公園內發現了命案，勒索恐嚇慣犯勝井優死亡，逐一排查嫌疑人后廣瀨純子小姐主動承認了自己的罪行，但毛利小五郎卻因為此事來到了警署。在案發當天八點的時候毛利小五郎在米花町看到了廣瀨小姐，這一點讓廣瀨小姐有了不在場證明，但聽到毛利的陳述后廣瀨小姐卻非常驚訝，柯南得知后認為此事并沒有那么簡單。

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

若狹老師不慎將話劇演出要用的屏風弄臟，柯南一行跟著若狹老師回到公寓幫忙重畫，完工后隔壁房間傳來了噪音，元太和柯南前去抗議時遇到了新的案件。死者是一名模特，而她的男友是有名的高爾夫運動員，若狹老師在早上聽到了兩人的爭吵，而柯南已經確定了誰是兇手，現在只差找到關鍵的證據。

毛利小五郎撿到一張中了大獎的賽馬彩票，便帶著柯南和小蘭一起去壽司店慶祝。壽司店內新來的廚師很喜歡推理，與毛利小五郎交談甚歡，期間有三名客人陸續來到壽司店用餐。就在大家酒足飯飽準備離開時，突然有一名客人沖進店內，聲稱店里有人偷了自己的手包。隨后這名客人在壽司店的洗手間內找到了遺失的手包，經過一番檢查后，她告訴眾人自己丟了一張中獎的賽馬彩票。

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……