柯南、少年偵探團、哀、阿笠博士來到阿笠博士友人所在村莊觀光，在夜晚的溪邊等待放螢火蟲時，村長的兒子中嶺和助手垂水乘坐運送螢火蟲的貨車到達。垂水打開貨車上的箱子，螢火蟲便成群結隊的飛了出來。元太為了要抓螢火蟲，爬上了貨車，隨手拿走了貨車上的手電。在大家陶醉于欣賞螢火蟲時，助手垂水接到一通中嶺打來的電話，說中嶺在烏帽巖，救命。柯南等人到達時，發現中嶺已經死在車內，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內還飛著一只……螢火蟲。。。

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。

小蘭從昏迷中醒來時發現自己在一個小木屋里，并且身上的傷也被人包扎好了，這時，小五郎他們也找到了這里，服部在隔壁的房間發現了很多新線索，他把案件從新理順后，將所有人都叫到了村長家，并指認這個用刀刺傷河內深里的人就是他身旁的工藤新一，沒想到被揭穿后，新一竟然嚎啕大哭并主動承認自己的罪行，就在這時，死羅神出現。

超級粉絲庵野先生看過照片之后十分確定英祐的姐姐就是水無憐奈，他還特意播放了一段水無憐奈在火災中獻血的的影像，但即便如此，英祐還是不承認這個主播就是姐姐，因為她和曾給自己輸過血的姐姐的血型不同。幾日后，英祐再次來到事務所，說自己會去奧平家取媽媽留下遺物，碰巧小五郎也正準備去那里調查一年前發生的命案，于是，一行人來到奧平家，柯南從親子手冊上確定了英祐的血型，而另一邊，小五郎也展開了調查。

因為柯南和妃英理一直想不出嫌疑人有沢悠子所使用的手法，小蘭趁機慫恿妃英理打電話給小五郎，沒想到電話另一頭卻傳來打麻將的聲音，氣憤的妃英理掛掉電話后，突然想起了小五郎以前常常使用的錄音小把戲，如果死者也曾使用同樣的手法騙有沢悠子的話，那么關于這起案件的所有的疑問都能迎刃而解。