電視臺要制作與小五郎24小時密切接觸的電視節目，為了討論節目內容，小五郎帶著柯南和小蘭隨節目制作公司的社長染井彰吾一起前往東都電視臺制作人中目賴策的家中商討方案，沒想到大門竟然上了鎖而且按門鈴也沒有回應，于是請來管理員打開門進入公寓，出現在他們眼前的是因喝下毒咖啡而身亡的中目的尸體，從在桌面和地面上打翻的咖啡痕跡，柯南看出這是一起密室殺人案。

放課后，小林老師神神秘秘的讓同學們都離開教室，待大家午餐完畢返回教室，卻發現黑板上留有一張“怪人二百面相”的字條，柯南一眼就看穿了這個江戶川亂步迷老師的意圖，之后，同學們又紛紛從自己的抽屜里找到了數字和篩子的圖紙，柯南輕松看出暗號的所指，就在他要揭秘時卻被廣播叫走，解謎的重任就交給了1年B班所有同學，沒有柯南的幫助，他們能否解開暗號找到老師呢？

兇器是房間工具箱里的錘頭，并且柯南還發現每個人的房間都有薰衣草和工具箱，到底是誰做出這種安排？又是出于什么目的呢？既然是無人島，那么兇手一定就是這棟房子中的一人，之后柯南他們又對供電的小房子進行了調查，然而根據所找的線索，柯南，服部和白馬探每個人鎖定的嫌犯都不相同，即便如真相也只有一個！

東西南北四個代表簡單做了自我介紹以后，就各自回房休息，吃飯的時候卻發現導播被人綁在形如密室的房間內，所幸生命沒有受到威脅，就在大伙兒忙著尋找線索時，照顧他們起居的甲谷突然說這是比賽的第一題，北部代表越水七規承諾一小時之后就能重現密室手法，等待期間南部代表時津潤哉說起了一年前的薰衣草殺人事件。時間一點點過去，越水遲遲不現身，待大家趕到時，他已死在了密室中。

新一、小蘭和阿笠博士依照暗號的指示一路來到了米花辦事處，并在樓頂找到了最后一個暗號，這個寫有s→w的暗號到底是何含義？阿笠博士說這或許代表方向，而此時出現在西南方的竟是泛紅的夕陽，新一認為這都是爸爸想讓自己看到落日才出的暗號。講完這個十年前的故事后，柯南突然發覺有哪里不對，便重新將這個事件重新梳理，驚奇發現這個謎題其實是……