因為抽獎時抽到了一等獎，小五郎帶著小蘭和柯南來到位于深山的旅館。賓館的主人寺泉是愛車一族收藏了非常多的名車。在房間柯南無意中聽到了奇怪的對話，此時寺泉找到小五郎說明自己最近突然到了恐嚇信，希望小五郎能夠保護他一直到名車展示場的開業(yè)儀式。突然，出現(xiàn)了三位不速之客。原來寺泉通過不光彩的手段收購了他們的愛車。在車展的當(dāng)天卻發(fā)現(xiàn)寺院死在了車上！

大家小心翼翼的吃完晚餐后，這具代替主人的假人偶再次開口并講述了四十年前在這棟別墅中所發(fā)生的慘案，而他的目的則是讓悲劇重演，這時，大上祝善當(dāng)著大家的面中毒死亡，而和小五郎、茂木一起開車去察看吊橋狀況的千間也因車子爆炸而生死未卜，返回別墅之后，柯南、小五郎和茂木在鋼琴房中發(fā)現(xiàn)了很多線索，然而卻突然響起了槍聲，三人趕到時，白馬探已經(jīng)死亡，隨后，槍田郁美的尸體也在電腦房被發(fā)現(xiàn)。

為找尋更多的線索，服部向胴口詢問起袴田與垂見之間的恩怨，不想他卻避而不答反而找來袴田教訓(xùn)服部，之后他又遇到了當(dāng)時在二館外的學(xué)生，據(jù)目擊人說所，案發(fā)時他們曾看到一個頭戴面具，身背護具袋的人進出這里，聽到這些證詞之后，服部終于知道了兇手是誰以及他所使用的手法，而此時，柯南等人也趕到了比賽會場，聽了警察對案情的描述之后，柯南急忙趕往服部所在的二館倉庫，卻發(fā)現(xiàn)服部早已將兇手制服。

小五郎等人在去海豚樂園的路上，遇到了幾位正在進行大學(xué)同學(xué)聚會的女子。為了接另一位大學(xué)同學(xué)，他們一起前往海豚樂園飯店卻意外發(fā)現(xiàn)她們等待已久的藤村直美被殺害了。經(jīng)過調(diào)查之后柯南確認(rèn)了兇手的身份并向大家演示了兇手利用雪糕的犯罪手法。再自己留下的證據(jù)面前，兇手最終承認(rèn)了罪行。

柯南在垃圾桶里發(fā)現(xiàn)了被丟掉的便簽紙，客房服務(wù)員也說自己曾在門外發(fā)現(xiàn)了一張寫有奇怪內(nèi)容的字條，這時，警方說在兇器電話線上發(fā)現(xiàn)了小五郎的指紋，案件的偵破進入了死胡同，兇手到底是誰呢？妃英理隨意的一句話提醒了柯南，沒錯兇手就是那個人！得知了真相以后，柯南、妃英理和警方聯(lián)手將兇手引入到他們設(shè)下的陷阱之中。