小五郎帶柯南和小蘭去菜園屋頂的時候，發現了其中一塊菜田主人中村的尸體，表面上看像是因為腳底打滑磕到了后腦勺的意外死亡，但柯南察覺到了其中的蹊蹺，警察找來屋頂菜園的其他三名種植者進行偵訊，每個人都沒有不在場的證明，并且其中一人的供詞卻引起了柯南的注意，當大伙兒再次來到菜園進行現場調查時，柯南發現了一塊奇怪的磚頭，而這無疑是找出兇手的關鍵線索。

為調查真相柯南、服部等人趕往犬伏家，大家從養女幸姬的口中聽說了犬伏家的祖先曾燒死狗的事情后，便一起前往祭奠這只狗的墓碑，沒想到竟然親眼目睹了養女佐紀從懸崖墜落的場景，柯南和服部立刻趕往現場并發現那里留下了一點一點持續燃燒的火腳印，難道說炎之魔犬真的存在？之后，在院子里照顧犬伏家柴犬的和葉和小蘭竟然也遭到魔犬的攻擊……

來到倫敦的柯南不小心以新一的身份向小蘭暴露在倫敦的事實，而此時柯南喝下了回國用的解毒劑暫時以新一的身份出現！在繼續調查的過程中小蘭從以前新一說過的話中得到啟發發現了人偶的秘密。而之后通過與新一電話中發現了更多的線索。這時小蘭和小五郎碰到了米奈芭小姐，在米奈芭和弟弟阿波羅的協助下小蘭留在教堂的紙片，而上面寫著的就是接下來的線索。

游戲公司社長的恩田和美遭到兇手槍擊身亡，小流氓大嶺良介涉嫌重大因此被通緝，他在購物中心劫持一名少女作為人質正打算逃跑時，被柯南發現，他成功救出了女孩但自己卻成為了新人質，大嶺驅車擺脫了警方的追擊，帶柯南來到一處地下室躲藏，期間，柯南試圖逃跑卻遭到不明人士的槍襲，所幸大嶺出手相救，柯南開始懷疑這個為自己負傷的人是否真的是殺人犯，或許這起殺人案的背后還隱藏著不可告人的內幕！

警方在將這三個嫌疑人分開偵訊之后，又在死者的包里發現了一把手槍和強盜集團百鬼夜行留下的字條，并從小島權作的秘書那里得知，他舉辦此次活動是為了尋找殺死自己愛犬的同叫小島的強盜頭目，于是柯南利用與死者相同的方法找出兇手，雖然證據被銷毀，但他巧施妙計讓兇手自己主動承認了罪行。