前往洋子演唱會(huì)的途中，小五郎弄丟了門(mén)票，這時(shí)，碰巧遇到了一個(gè)叫青島全代的小姐，她表示如果能接她妹妹聽(tīng)演唱會(huì)，就愿意把多余的門(mén)票讓給小五郎。當(dāng)大伙兒到全代的家時(shí)發(fā)現(xiàn)她的妹妹美菜在一個(gè)密閉的浴室中狀似自殺死亡多時(shí)，這個(gè)浴室的門(mén)窗縫隙全部從內(nèi)部用膠帶貼住，經(jīng)過(guò)鑒識(shí)膠帶上只有美菜一個(gè)人的指紋，雖然警方認(rèn)為這是自殺案件，但種種疑點(diǎn)表明這絕對(duì)是謀殺。

學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒(méi)請(qǐng)假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長(zhǎng)問(wèn)及此事時(shí)，大家也都避而不語(yǔ)，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動(dòng)的人體模型，窗戶(hù)后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級(jí)里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。

尸體被燒焦，根本無(wú)法辨識(shí)他的身份，只能從穿著姑且判斷是蟹江，柯南發(fā)現(xiàn)這具尸體整過(guò)容，并推斷出龜田和鯨井也是葉才三搶劫殺人案的同伙，當(dāng)大伙趕到龜田的房間時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)他也消失不見(jiàn)了，柯南和服部推理出現(xiàn)分歧兩人決定各自行動(dòng)，可在調(diào)查期間服部遭遇危險(xiǎn)，沒(méi)過(guò)一會(huì)兒，甲板上再次響起槍聲，心虛的鯨井決定交代一切，這時(shí)，鯨井突然被不明人士射傷，鮫崎趕到甲板時(shí)卻看到……

柯南用自己的方式證實(shí)了義房身份并未偽造，經(jīng)過(guò)院子的時(shí)候，廣美和有希子談起了15年前自己母親從這里落井死亡的事，突然，柯南看到了木門(mén)那邊有個(gè)可疑人影。當(dāng)晚，大家輪流洗澡時(shí)，去外面加柴的廣美發(fā)出叫聲，她看到了可疑人影，并在古井發(fā)現(xiàn)了二媽真知子的尸體，而家里的汽車(chē)也莫名被停到了森林。這時(shí)，藪內(nèi)家的律師趕來(lái)宣讀遺囑，期間，義房差點(diǎn)被人蓄意設(shè)計(jì)的十字弓殺死。

小五郎因趕著去看洋子演唱會(huì)，從樓上摔下而骨折，和他同病房的有一個(gè)老人和因車(chē)禍?zhǔn)軅哪贻p人。某天，柯南和朋友們?nèi)メt(yī)院看望小五郎時(shí)，碰見(jiàn)老人的兒子關(guān)口，當(dāng)大家討論起近期發(fā)生的銀行搶劫案時(shí)，關(guān)口和同病房的年輕人都神色怪異，注意到這點(diǎn)的柯南，暗中觀(guān)察得知關(guān)口被那伙銀行強(qiáng)盜威脅，但最終在柯南和少年偵探團(tuán)的幫助下，關(guān)口的女兒得以解救。