少年偵探團，在機緣巧合下和最受歡迎組合TWO-MIX的主唱高山美奈美一起吃飯，高山為找搭檔永野椎菜，一人跑出了演唱會的會場。后來在餐廳外，歹徒當著柯南的面將高山推入車中綁架，他們要求少年偵探團拿著TWO-MIX最新的歌曲練習帶去交換人質，歹徒在電話里讓少年偵探團把警察甩掉并讓步美一人前去，于是柯南和步美調換身份。

柯南、小蘭和小五郎碰帶了一個深情恍惚的少女，送去醫院檢查后，醫生說少女暫時失去記憶，幾人從僅有的信息中找到了她所住的飯店，柯南不停的詢問讓少女頭疼而跑出酒店，突然有一輛汽車迎面開來，但少女靈敏被避開，調查過程中柯南發現這名女子身手矯健總能避開危險，她到底是什么人？為什么總遭到襲擊？

一群人為長門會長慶祝生日的時候，他的女婿光明不知被何人襲擊發出慘叫，此時大家在樓下的陽臺上看到長子秀臣口中含刀，當大家趕到時，光明已被推到鐵欄桿外面氣斷身亡，案發之后的第二天，警方在池塘底部發現秀臣，看似自殺的尸體留下一封遺書，而且他違背常理的衣服，透露出秀臣是在案發前就被人毒害投入池塘中。

柯南離開時雖交代元太他們把追蹤眼鏡交給警方，但想要立功的偵探團卻私自行動，并利用眼鏡找到柯南的位置，正要打電話報警的時候被歹徒發現。眼看就能將TWO-MIX解救，柯南卻因元太等人的綁架，再度落入敵人手中，他戳穿歹徒想要練習帶的目的后，歹徒惱羞成怒點燃屋內的汽油，柯南等人能否成功逃脫？

兇手看似打破窗戶逃了出去，但柯南和服部發現兇手就在屋內，并且否定了兇手是老板的猜測，而剛才的停電也是人為的。期間，服部一直很在意柯南的種種反應，對柯南產生了懷疑。事件漸漸明晰，服部和柯南知曉了兇手是誰以及他殺死老板和綾子的手法。為了保護自己是工藤的秘密，柯南將服部麻醉說出真相，可讓他沒想到的是，就是這個舉動讓服部肯定了柯南就是工藤。