雖然少年偵探團(tuán)被發(fā)現(xiàn)且命懸一線(xiàn)，不過(guò)幸好柯南及時(shí)趕到，大家得以解救，至于這個(gè)黑衣女人根本不是組織里的人。回家的路上，灰原識(shí)破柯南的身份并說(shuō)自己是黑衣組織的人，而阿笠博士現(xiàn)在已經(jīng)……，聽(tīng)到這些，柯南匆忙趕去博士家卻發(fā)現(xiàn)博士安然無(wú)恙，而這時(shí)灰原也回到家，原來(lái)她因?yàn)榻憬愕氖虑橐呀?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(wú)路之下來(lái)到工藤家，被博士發(fā)現(xiàn)而收留。

小五郎受學(xué)生時(shí)代認(rèn)識(shí)的房東太太宗田光江之托，開(kāi)導(dǎo)她最近不知為何事而消沉的孫子阿真，數(shù)次敲門(mén)無(wú)人回應(yīng)，光江用備份鑰匙把門(mén)打開(kāi)，卻發(fā)現(xiàn)屋內(nèi)一片狼藉，而且墻壁上還涂滿(mǎn)了用紅色蠟筆畫(huà)的線(xiàn)，大家在浴室發(fā)現(xiàn)了割腕而死的阿真，光江讓柯南找來(lái)醫(yī)科大學(xué)的房客城戶(hù)，但已經(jīng)為時(shí)已晚，小五郎斷定這是自殺案件，但光江和柯南卻認(rèn)為是被人抹殺，這時(shí)，大家注意到了在建筑模型里的鑰匙，也就是說(shuō)這是密室殺人事件！

柯南的班級(jí)轉(zhuǎn)來(lái)了一個(gè)叫灰原哀的女生，而同一天少年偵探隊(duì)也收到了同校俊野幫忙找哥哥的委托，大家一起去俊野家進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一張夏目漱石的肖像畫(huà)，俊野說(shuō)曾有一個(gè)黑衣女人很賞識(shí)這幅畫(huà)，聽(tīng)到這些，柯南馬上聯(lián)想到了黑衣組織，便急忙帶領(lǐng)偵探隊(duì)走街串巷的尋找線(xiàn)索，期間，在便利店遇到的一個(gè)使用假錢(qián)的男子引起他的注意，于是，一路尾隨，推理出了這名男子的去向。

柯南等人受邀參加假面超人影迷俱樂(lè)部的派對(duì)，派對(duì)還沒(méi)開(kāi)始多久，突然沖出一名叫三島的男子將假扮成突擊警察的本田先生射殺，繼而自己又舉槍自盡。所幸的是本田穿了件防彈衣，只是輕微受傷，并無(wú)生命危險(xiǎn)。眼見(jiàn)不一定為實(shí)，在大家都以為三島是自殺的時(shí)候，柯南察覺(jué)到這其實(shí)是件蓄意謀殺案。

玉之助半夜悄悄出門(mén)，妹妹小惠和柯南暗中跟蹤到了劇團(tuán)，兩人剛進(jìn)劇團(tuán)就在舞臺(tái)上發(fā)現(xiàn)了被人打昏了玉之助和劇團(tuán)經(jīng)理系江的尸體，而她的身邊有一張紙條和許多木屑。雖然玉之助昏迷但是他卻被認(rèn)定為重要嫌犯，當(dāng)柯南再次來(lái)舞臺(tái)調(diào)查時(shí)，他突然想到了什么便匆忙趕往醫(yī)院，并通知警方好好保護(hù)玉之助，犯人果真去了醫(yī)院，但他身手靈敏，躲過(guò)了警察的追捕，沒(méi)錯(cuò)，這個(gè)人就是半年前消失的江戶(hù)小子！