鈴木次郎吉宅邸中的大保險柜——鐵貍是由幕末的機關師三水吉右門衛制造的無法攻陷的最強保險柜。針對鐵貍，怪盜基德拋出了挑戰書，揚言自己將打開那個擊退了無數盜賊的堅固門扉，然而在鐵貍外，次郎吉還安裝了與重量傳感器聯動的防盜裝置，任誰想要接近保險柜都極其困難。在預告作案的當天，中森警官率領警隊進行了嚴密的布防，可是基德的第二封預告信還是出現在了保險柜前，難道他已潛入宅邸？

在屋內調查的過程中，柯南發現了多處疑點，干凈的浴室、沒有插電的刮胡刀、消失的牙刷以及洗衣機內的衣服，就在他苦思冥想到底誰是兇手時，園子無意中的一句話提醒了他，原來榔頭男從一開始就不存在，這不過是都市傳而已，就在目暮警官等人一頭霧水時，柯南將園子麻醉，利用變聲領結道出了真相。

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……

根據紙飛機上的圖案，柯南和沖矢幾乎在同一時間明白這是急救用的摩斯密碼，而投紙飛機的人想傳達的則是緊急求救的信息，之后，小蘭將其他兩只紙飛機發到新一的手機上，將這三個帶有暗號的紙飛機串聯在一起，新一推斷出被綁架的人就是電視上成日報道的代田社長以及他所在的地點，得知這些以后，小蘭不顧自己的安危沖進了綁匪的據點。

少年偵探團、灰原與柯南等人發現小說家萬田年久的弟子原本高平在家中遇害。目暮調查了死亡推定時間內的不在場證明。萬田說他從昨晚起一直把自己關在旅館的房間內、案發時也沒出過房間。高木發現旅館和原本家確實很近。可是，島木說自己確實在旅館的候梯廳等萬田，而萬田的貓最終暴露了他犯罪的事實。而最終萬田也承認了自己的罪行。