在小蘭的跆拳道社學(xué)姐鏡堂奈奈美的邀請下，少年偵探團(tuán)的眾人來到了鏡堂家尋找傳聞中的寶藏，非常熱衷建筑的上一代家主鏡堂征太郎在這座宅邸中設(shè)下了各式各樣的機(jī)關(guān)，而沒有入口和窗戶的暗黑之塔也是其中之一，而在奈奈美帶領(lǐng)他們在宅邸四處參觀時(shí)突然聽到了女性的慘叫聲，奈奈美的母親不幸從塔上墜亡，前去調(diào)查兇手的途中灰原卻不見了蹤影。

毛利收到的信件上寫著有人要?dú)⒑γ佬g(shù)館館長的內(nèi)容，前去拜訪的柯南等人目睹了好幾次差點(diǎn)讓館長喪命的危機(jī)。而今天前來拜訪的赤座先生已經(jīng)被殺害，懷疑壬生小姐行跡可疑的柯南和小蘭正準(zhǔn)備親自聯(lián)絡(luò)警方的時(shí)候卻遭到了襲擊，美術(shù)館里的三個(gè)員工是共犯，而館長現(xiàn)在將要面臨危險(xiǎn)。

警方、柯南以及公車上遇到過的偵探世良真純一起進(jìn)入別館進(jìn)行調(diào)查，他們在二樓發(fā)現(xiàn)了帶有釣魚線的電動(dòng)輪椅，在死者墜落的六樓發(fā)現(xiàn)了窗戶下方的油漆和油桶，加之別館使用的是前后各有一扇門的電梯，將這些線索全部串聯(lián)起來之后，柯南發(fā)現(xiàn)兇手就是那個(gè)人！世良先柯南一步破解案件并場景重新，然而結(jié)果卻并非大家所期待的那樣，人偶并沒有墜樓，到底是哪里出現(xiàn)了錯(cuò)誤？

阿笠博士住在鄉(xiāng)下的老友龍?zhí)赡抢飫偤糜性麄兿胍纳钌介毙蜗x，在柯南等人捉蟲回來時(shí)卻發(fā)現(xiàn)龍?zhí)纱笫宓乖诹说厣希T口的佛像也不翼而飛，再留下“深山楸形”幾個(gè)字后龍?zhí)杀銜灹诉^去。與龍?zhí)捎型恋剡吔鐔栴}糾紛的周平和時(shí)常會(huì)偷盜佛像的慶都因與“深山楸形蟲”有關(guān)系而被懷疑，經(jīng)過調(diào)查而前往道之站的柯南認(rèn)為兇手另有其人。

泡沫、熱氣和煙的實(shí)驗(yàn)與室溫并沒有關(guān)系，在聽到三人單獨(dú)的問話后柯南鎖定了兇手。再次來到公寓的柯南又實(shí)施了實(shí)驗(yàn)，事發(fā)時(shí)吵鬧不停的鬧鐘和他們到達(dá)案發(fā)現(xiàn)場的時(shí)間成為了案件的突破口，而柯南也明白了制造出不在場證明假象的手法，案件的真相終于揭曉，而在真相的背后又隱藏著不為人知的悲劇。