小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團(tuán)的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團(tuán)上演的是以《歌劇院的怪人》為藍(lán)本改變的《金比羅劇院的怪人》的時(shí)代劇，玉之助飾演怪人，女演員輕部蘆美飾演女主角歌手。之后，在彩排中大吊燈突然落下，由于蘆美額頭受了小傷，玉之助不得不在劇院公開(kāi)了被實(shí)際存在的怪人要求更換女主角的事情。

新田太太在路上偶遇買(mǎi)蛋糕的柯南和小五郎，于是，她急忙將小五郎拉到自己鄰居山本的住所，拜托他處理山本自殺的案件。從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，死者山本是坐在沙發(fā)上，嘴巴大張用自己的改裝手槍結(jié)束生命，同時(shí)在扣動(dòng)扳機(jī)的瞬間也打破了裝有蝴蝶的恒溫箱，柯南認(rèn)為這是一起謀殺案，但是兇手是如何讓死者嘴巴大張，從而營(yíng)造出自殺狀態(tài)？

小蘭班上轉(zhuǎn)來(lái)了一個(gè)與水無(wú)很相像的男孩子本堂瑛祐，這不禁讓柯南提高了警惕，見(jiàn)面之后，柯南發(fā)現(xiàn)他只是一個(gè)極度迷糊的少年，也放下了心來(lái)，這時(shí)，事務(wù)所來(lái)了一個(gè)叫三角篤的男人，他委托小五郎找和自己吵架而消失的伴侶， 在柯南的提醒下，大家來(lái)到了他們初次相識(shí)的群馬滑雪場(chǎng)，沒(méi)想到他的伴侶居然在密閉的車(chē)內(nèi)死亡，雖然狀似自殺，但柯南認(rèn)為這是他殺案件，而兇手就是……

正影的三弟子之一姬宮遇害后，警方匆忙趕來(lái)調(diào)查并對(duì)屋內(nèi)所有人一一進(jìn)行偵訊，正影的妻子滿里太太說(shuō)，被翻亂的資料室內(nèi)有記載正影自創(chuàng)魔術(shù)的筆記本，而且在五年前曾有一個(gè)戴著帽子和墨鏡的男人找過(guò)正影，于是，大家正影的房間希望能從他的相冊(cè)中找到這個(gè)可疑男人，柯南和服部也在這里有了新發(fā)現(xiàn)，就在這時(shí)，和葉和小蘭回想起了看到尸體時(shí)的怪異場(chǎng)景。

倫子在密室中上吊死了。群馬縣的山村警官認(rèn)為這是一起偽裝成自殺的密室殺人案而展開(kāi)了搜查，并向純，享，耀治等人詢(xún)問(wèn)情況。而三人案發(fā)時(shí)看起來(lái)也沒(méi)有什么異常。之后柯南留意到只有書(shū)架上的百科辭典沒(méi)有按卷數(shù)依次擺放的細(xì)節(jié)并找到了隱藏在書(shū)架里的密道并已毛利小五郎的省份給山村警官發(fā)送了提示短信最終將犯人抓獲。