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(jù)照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

幫忙繪制屏風(fēng)的少年偵探團卷入了殺人案件，通過元太手上的化妝品香味與現(xiàn)場的蛛絲馬跡，柯南斷定兇手就是職業(yè)高爾夫球運動員伴野貞悟，但他始終沒有找到關(guān)鍵性的證據(jù)，那便是伴野臉上被“兇手”寫下的文字。在屏風(fēng)上酣睡的元太，臉上沾上了老虎紋的顏料，這個細節(jié)讓真相浮現(xiàn)了出來。

柯南跟著步美等人調(diào)查他們目擊犯人的樓層，圣誕節(jié)的百貨商場人流量非常多，他們?nèi)嗽谀繐舴溉藭r都沒有看到犯人的臉，綜合他們當(dāng)時所遇到的場景柯南有了線索。步美等人的證詞都沒有錯誤，出現(xiàn)不一致的原因是外觀印象會受到周圍環(huán)境的影響，而綜合這些證詞后符合條件的人只有一個。

綾乃在休息日應(yīng)邀來到了美冬家，誰知在門口時卻聽到了屋內(nèi)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(nèi)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(fā)地，而當(dāng)柯南他們順著屋內(nèi)遺留的線索找到“兇手”田端時卻發(fā)現(xiàn)對方竟然已經(jīng)死亡。

根據(jù)友寄夫人的回憶，寫有打開機關(guān)盒方法的紙條被丈夫藏在了某本書中，眾人紛紛開始查閱圖書館中的藏書?？履显诨貞浻鸭姆蛉怂灾?，頓悟了紙條被藏匿的方法，并推理出紙條所在的書籍。正當(dāng)眾人齊心協(xié)力想要從書中找出紙條時，圖書館突然停電陷入一片黑暗，柯南等人趕緊前往放置機關(guān)盒的展廳，卻發(fā)現(xiàn)基德早已留下卡片逃之夭夭。