柯南、小蘭和園子一起在天臺上等待看流星，和他們一起的還有三個東都大學(xué)研究所的學(xué)生，期間，野中和秋本去對面的電視轉(zhuǎn)播塔進行攝影，臨走前秋本告訴他們會有人造衛(wèi)星經(jīng)過，讓他們注意觀測。過了一會，秋本從轉(zhuǎn)播塔那邊回來，留下野中一人攝影，就在大家看向?qū)γ娴臅r候，野中從塔上墜落，趕到現(xiàn)場后，他已氣絕身亡，這到底是意外事故還是有人蓄意謀殺？

為了找尋灰原存有藥物資料的磁盤，柯南一行找到了她姐姐明美的老師廣田教授，趕到時卻發(fā)現(xiàn)教授死在一個密封的室內(nèi)，經(jīng)過鑒識認(rèn)定是后腦勺遭到重物撞擊而死，但這其實是一件蓄意殺人案，可疑人物鎖定在白倉、細(xì)矢和盛岡三人身上，就在柯南的推理遇到瓶頸時，灰原的一句話點醒了他，他用阿笠博士的聲音道出真相。

柯南一直到吃晚飯的時候都還不見蹤影，博士去找他時也被不明人士打昏。深夜，不放心博士和柯南的灰原等人決定在古堡進行搜索，然而他們卻沒有發(fā)現(xiàn)兇手正悄悄跟在他們后面，大家跟著灰原來到柯南消失的密室，并發(fā)現(xiàn)了血跡和石頭上的留言，古堡越來越詭異，之后，光彥和元太也不知了去向，步美和灰原進一步深入古堡，就在她們也發(fā)現(xiàn)那具骷髏時，兇手出現(xiàn)。

在放學(xué)回家的路上，柯南和灰原發(fā)現(xiàn)了黑衣組織中金恩的車子，柯南在車上裝了發(fā)信器和竊聽器進行跟蹤，但被金恩發(fā)現(xiàn)，他也因此察覺到灰原的存在。柯南和灰原根據(jù)竊聽器聽到的地址，來到金恩和匹斯可等人要進行殺人計劃的杯戶飯店，這里正舉行電影導(dǎo)演的追悼會，在放映幻燈片期間，政客吞口重彥被殺。

雖然少年偵探團被發(fā)現(xiàn)且命懸一線，不過幸好柯南及時趕到，大家得以解救，至于這個黑衣女人根本不是組織里的人?；丶业穆飞希以R破柯南的身份并說自己是黑衣組織的人，而阿笠博士現(xiàn)在已經(jīng)……，聽到這些，柯南匆忙趕去博士家卻發(fā)現(xiàn)博士安然無恙，而這時灰原也回到家，原來她因為姐姐的事情已經(jīng)背叛了組織并且服用了和柯南一樣的藥讓身體變小，走投無路之下來到工藤家，被博士發(fā)現(xiàn)而收留。