柯南、少年偵探團、哀、阿笠博士來到阿笠博士友人所在村莊觀光，在夜晚的溪邊等待放螢火蟲時，村長的兒子中嶺和助手垂水乘坐運送螢火蟲的貨車到達。垂水打開貨車上的箱子，螢火蟲便成群結(jié)隊的飛了出來。元太為了要抓螢火蟲，爬上了貨車，隨手拿走了貨車上的手電。在大家陶醉于欣賞螢火蟲時，助手垂水接到一通中嶺打來的電話，說中嶺在烏帽巖，救命。柯南等人到達時，發(fā)現(xiàn)中嶺已經(jīng)死在車內(nèi)，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內(nèi)還飛著一只……螢火蟲。。。

柯南回家后小蘭就告訴他，自從放寒假瑛祐就失去了聯(lián)系，而在此之前小蘭從他那里聽說，他好像在杯戶中央醫(yī)院找姐姐的時候發(fā)現(xiàn)了關(guān)于自己父親線索，柯南急忙找到茱蒂老師商量對策，并推斷出他的父親就是被黑暗組織殺掉的CIA諜報人員，隨后，柯南一行人趕到醫(yī)院向護士詢問英祐的事情，沒想到竟然還有另一個人像英祐一樣在這家醫(yī)院打聽水無憐奈的事情。

柯南在和阿笠博士，步美等人一起去酒店吃自助餐的時候，將事情的來龍去脈全部告訴了灰原，沒過一會兒，高木警官趕來辦案，柯南詢問后得知這家酒店里的一家藝人事務(wù)所社長被人槍殺，在他的提醒下，警察抓到了三名有嫌疑作案的人，而其中一名竟然是FBI的搜查官卡梅隆，因為不能暴露身份，所以他接受偵訊時支支吾吾的表現(xiàn)更顯可疑，于是，柯南打電話給茱蒂老師讓她前來解圍。

柯南認為這并非單純的自殺事件，期間一定存在兇手X，于是他匆忙跑去調(diào)查，與此同時，原本陪委托人床前小百合慢跑的小五郎也察覺到了蛛絲馬跡，當(dāng)他趕到與浦生良造初次見面的餐館時碰巧遇見了柯南，兩人一起尋找線索，雖然關(guān)鍵性的證據(jù)被暗中襲來的兇手搶走，但小五郎還是知道了兇手是誰，面對真相與友誼，身為偵探的小五郎該做何選擇？

警察在案發(fā)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)了一個筆記本，上面以流動日記的形式寫著這四名死者害死甲斐先生的秘密，根據(jù)這個筆記本，大和警官推測兇手就是因為內(nèi)疚而動手殺人的繁次。但是還有疑點并未解開，于是，柯南和服部兩人再次來到了綾華的死亡現(xiàn)場，并從一名警察那里聽到了關(guān)鍵的線索，兇手就是……