一家房地產公司的黑心社長東先生和他的助手河西找到了毛利小五郎，他們稱自己接到了殺人預告電話，而對方的目標就是東先生。嫌疑人有三個，小五郎和柯南一一找他們確認過，調查過程中柯南察覺到了一絲異常。三個嫌疑人被叫到了一起，柯南麻醉了小五郎后展開了推理，但就在結果出來后眾人卻都露出了詭異的笑容。

小五郎和柯南準備外出吃飯的時候正巧看到了交通事故，駕駛車輛的是菊池俊明，而被撞死的人是他的熟人堤先生，看到堤的尸體后菊池痛哭流涕，而警方在堤的外套里找到了一封遺書，據此將這起事故作為自殺案件處理。菊池的舉動和現場的細節引起了柯南的懷疑，他知道這并不是一起自殺案件。

目睹柯南墜崖的眾人陷入了痛苦和無助之中，警察署的搜查工作也一籌莫展，然而小哀卻覺得此事另有蹊蹺，便獨自上路尋找柯南。另一方面伊勢原在柯南的幫助下成功脫險，二人在山中的木屋與小哀相遇。在三人的設計和警方的幫助下，抓捕佐羅的行動圓滿完成。正當眾人以為此事已畫上句點時，柯南卻發現案件仍有疑點……

千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

一直被大家遺忘在家中的狗引起了柯南與平次的注意，二人很快就洞察了這一系列殺人事件的作案手段。平次委托村長告訴眾人他已經得知了鵺的真面目，并在庭院內為眾人重新演示了一遍案發當日的情形。在二人的推理下真相終于浮出水面，兇手成功被警方抓獲。當案件塵埃落定后，平次終于鼓起勇氣準備向和葉告白……