揭開暑假序幕的星期天，阿笠博士陪著少年偵探團看完電影后往家趕，在電車上他們看到遠方的樓頂上發生了命案，但到達現場后目擊墜落的時間卻是他們看到案情發生后的10分鐘。五層的建筑不可能墜落這么長時間，為了找出案情的真相柯南立即對案發的大樓展開了調查。

小五郎一大早便被少年偵探團纏上，他們委托小五郎調查的案件是米花町活動中心的花圃破壞事件，而在調查過程中與山崎小姐發生爭執的花店老板奧田態度非常惡劣，因為小咲小姐的緣故小五郎決定介入調查。當眾人晚上再次來到活動中心時花圃已經遭到了破壞，在破壞的花圃旁還看見了山崎小姐的尸體，奧田被當場抓住，但事件的真相到底是什么呢？

警方將嫌疑人鎖定在三個人身上，考慮到兇手很可能是關西人，服部要求親自對他們進行偵訊，這些人分別是須貝、甘粕和東條，他們都聲稱自己是地道東京人，并且偵訊期間并沒有發現什么異常，之后，在旁吃飯的小蘭等人提供了一些線索，這讓柯南茅塞頓開，原來兇手就是那個人！他讓餐廳為這三個嫌疑人分別準備一碗味增湯，并說只要喝下就能真相大白。

社長夫人就好像是在簽名的時候被默默溜進來的幽靈毒害了一樣，就像是寄給服部奇怪信件的人類擅自虛構出來的不正常的存在所下的毒手。門把和拖鞋上所撒的毒粉只是掩人耳目的手段，而饑餓的玉郎也是因為賈斯特羅錯覺選擇了有毒的蛋糕，和高木警官的對話后柯南和服部已經知道了兇手的辦案手法，但他們現在依然缺少決定性的證據。

通過新架設的偵探事務所網頁得到了一份乍看之下很簡單的委托，當小五郎帶著柯南、小蘭和安室前往更改的見面場所后依然沒有見到委托人，再次回到事務所的他們又收到了委托人的訊息，佯裝離開事務所的他們發覺了其中的蹊蹺，再次回到事務所的他們準備揭穿嫌犯的手法，但在這時他們卻聽到了廁所里傳來的槍聲。