揭開暑假序幕的星期天，阿笠博士陪著少年偵探團看完電影后往家趕，在電車上他們看到遠方的樓頂上發(fā)生了命案，但到達現(xiàn)場后目擊墜落的時間卻是他們看到案情發(fā)生后的10分鐘。五層的建筑不可能墜落這么長時間，為了找出案情的真相柯南立即對案發(fā)的大樓展開了調(diào)查。

被初音小姐雇傭的偵探安室透在調(diào)查伴場先生時發(fā)現(xiàn)了一件事，初音小姐和伴場先生都是從同一間飯店獲救的嬰兒，兩人都是在身份不明的情況下在同一所教會中撫養(yǎng)長大，聽到這些之后的初音非常在意。所有的證據(jù)都指向了伴場先生，在車底找到初音小姐掉落指甲的柯南似乎看出了事情的真相，這背后或許有著令人悲傷的事實。

在警方介入調(diào)查奈奈美母親的墜亡事件時，少年偵探團的孩子們卻不見了蹤影，而現(xiàn)代當家的助手長瀨先生也不見了。柯南等人在神秘的暗黑之塔中遇到了各式各樣的機關，在塔內(nèi)他們還遭到了神秘人物的追趕，當柯南反應過來時身邊的伙伴們都消失不見，獨自尋找同伴的他想起了奈奈美的哥哥所說的話語，暗黑之塔寶藏的秘密即將揭曉。

以幕末的長崎為舞臺，有坂本龍馬擔任的偵探而活躍的推理劇，正在負責寫腳本的編劇家耕作先生突然消失蹤影，只寫了一半的劇本則委托小五郎先生幫忙推理出劇中的真正犯人，調(diào)查了耕作房間的柯南等人發(fā)現(xiàn)了許多古董美術品竊盜團的簡報，這一切似乎都有著隱情。失蹤中的耕作先生利用郵件將后續(xù)的劇本傳送過來，在劇本中出現(xiàn)了奇怪的臺詞。

從火災現(xiàn)場逃出來的柯南等人看到的是跪坐在地上的初穗，想要殺害館長的三人卻反被殺害，而初穗承認自己失手將想要對館長下手的姐姐殺死，看到現(xiàn)場遺留的物品后柯南有了線索，這并不是一起單純的正當防衛(wèi)，在這個事件的背后還隱藏著不為人知的真相，隱藏在能面背后的真正兇手到底是誰？