被害的真紀(jì)的因?yàn)殄X包不見了，被疑為是強(qiáng)盜殺人。乍看之下雖然像是強(qiáng)盜殺人，柯南卻肯定兇手是這些大學(xué)生一行人中的某人。雖然懷疑藤浩的不在場(chǎng)證明是否可以確立，這時(shí)這一行人中復(fù)雜的人際關(guān)系一點(diǎn)一點(diǎn)浮現(xiàn)出來(lái)。這次的殺人事件中，隱藏著另外一個(gè)邪惡的計(jì)劃。在“沉睡的小五郎”的解說下兇手最終浮出水面來(lái)。

小五郎帶著小蘭和柯南來(lái)到“黃昏別館”，途中還偶遇了同是偵探的千間降代，當(dāng)他們到達(dá)之后才發(fā)現(xiàn)，此次受邀前來(lái)的茂木遙史、大上祝善、槍田郁美和白馬探都是名偵探，而在這棟別墅內(nèi)隨處可見陳年的血跡。在晚宴上，本以為能一睹這位別墅主人尊容的各位偵探卻掃興的發(fā)現(xiàn)，他居然頭戴面罩，并且還阻斷了所有道路，要求偵探們?cè)谶@棟孤立無(wú)援的別墅內(nèi)幫他尋找寶藏。

柯南在從大阪回來(lái)的新干線中遇上了佐藤警官、高木警官。兩人正在押送毒品的秘密販賣者小倉(cāng)。途中車內(nèi)發(fā)現(xiàn)可疑的炸彈包裹。就在佐藤前去查看之時(shí)留下高木警官的時(shí)候，犯人小倉(cāng)要求去廁所，卻在廁所中用刀刺自己的腹部身亡。而在調(diào)查的過程中佐藤發(fā)現(xiàn)小倉(cāng)血跡的疑點(diǎn)，并推斷出這是他殺時(shí)間而非自殺。

霧之峰賓館的主人寺院晚上開車出去兜風(fēng)，第二天在停車場(chǎng)發(fā)現(xiàn)坐在車子里的寺院已經(jīng)死了。在調(diào)查的過程中發(fā)現(xiàn)每個(gè)人和寺院似乎都有過節(jié)。柯南發(fā)現(xiàn)車罩上裂痕的疑點(diǎn)，而停車場(chǎng)看守的證詞又增加了疑團(tuán)。最終柯南發(fā)現(xiàn)了犯人的犯罪手法并當(dāng)場(chǎng)演示給眾人，而殘留的焦油也暴露了兇手的身份。

小五郎等人在去海豚樂園的路上，遇到了幾位正在進(jìn)行大學(xué)同學(xué)聚會(huì)的女子。為了接另一位大學(xué)同學(xué)，他們一起前往海豚樂園飯店卻意外發(fā)現(xiàn)她們等待已久的藤村直美被殺害了。經(jīng)過調(diào)查之后柯南確認(rèn)了兇手的身份并向大家演示了兇手利用雪糕的犯罪手法。再自己留下的證據(jù)面前，兇手最終承認(rèn)了罪行。