小五郎因?yàn)橹辛瞬势睅е√m和柯南一起享受可以在南紀(jì)白濱住上一晚的旅行，并在那里結(jié)識(shí)了寫(xiě)生旅行的醫(yī)科大學(xué)學(xué)生新莊真紀(jì)，由良達(dá)彥，宮原加奈子，藤浩太，三井元，五人之間似乎有著復(fù)雜的關(guān)系。第二天毛利他們偶然遇見(jiàn)了藤浩。正巧慌張的三井給藤浩的手機(jī)打來(lái)了電話說(shuō)三段壁的樹(shù)林里發(fā)現(xiàn)真紀(jì)胸口中刀被殺。而柯南發(fā)現(xiàn)散落在現(xiàn)場(chǎng)鑰匙的疑點(diǎn)。

被害的真紀(jì)的因?yàn)殄X(qián)包不見(jiàn)了，被疑為是強(qiáng)盜殺人。乍看之下雖然像是強(qiáng)盜殺人，柯南卻肯定兇手是這些大學(xué)生一行人中的某人。雖然懷疑藤浩的不在場(chǎng)證明是否可以確立，這時(shí)這一行人中復(fù)雜的人際關(guān)系一點(diǎn)一點(diǎn)浮現(xiàn)出來(lái)。這次的殺人事件中，隱藏著另外一個(gè)邪惡的計(jì)劃。在“沉睡的小五郎”的解說(shuō)下兇手最終浮出水面來(lái)。

死者是奈緒子，柯南和服部在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了魚(yú)鱗和腳印，然而腳印的方向卻通向大海，只靠這些零星的線索，根本無(wú)法抓到兇手。這時(shí)，君惠說(shuō)她有今年祭典購(gòu)買(mǎi)號(hào)碼牌的名冊(cè)，于是柯南一行人前往神社，悲劇再次發(fā)生，君惠為找名冊(cè)死在倉(cāng)庫(kù)的大火之中。之后，柯南和服部分頭行動(dòng)，服部發(fā)現(xiàn)了新的線索，正巧此時(shí)柯南打來(lái)電話，他到底推理出了怎樣的真相而讓服部吃驚不已？上山找門(mén)脅時(shí)，和葉為救服部墜落懸崖，她能否化險(xiǎn)為夷？

茂木認(rèn)為小五郎是兇手而開(kāi)槍將他射傷，當(dāng)前來(lái)“黃昏別館”的所有名偵探都命喪黃泉時(shí)，電腦上居然出現(xiàn)了一行關(guān)于寶藏的信息，一直躲在監(jiān)視器操控室的神秘幕后黑手終于按捺不住露出了真面目，沒(méi)想到這個(gè)人居然是……柯南引導(dǎo)她說(shuō)出了整件事的真相，而這時(shí)，本應(yīng)死去的偵探們居然都出現(xiàn)在門(mén)口，可到底是怎么回事？這棟別墅的寶藏又是什么？

柯南將小五郎麻醉并召集島上的所有人，準(zhǔn)備將真相公之于眾，但遲遲未見(jiàn)和葉和服部的身影，在警察的催促中，柯南只好開(kāi)始對(duì)整個(gè)案件進(jìn)行推理，雖然門(mén)脅和祿郎最有可能犯案但柯南卻首先排除了他們二人的嫌疑，而當(dāng)他指出真兇時(shí)，在座之人無(wú)一不感到震驚，這時(shí)，自救成功的服部及時(shí)趕到推理現(xiàn)場(chǎng)，更是說(shuō)出了一個(gè)讓兇手都意外的事實(shí)。