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，雖然關鍵性的證據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？

小五郎帶著小蘭和柯南一起去美容院接妃英理吃飯的途中聽到了奇怪的聲音，停車后，他們發現格斗家永作司朗的尸體躺在垃圾堆中，警方立刻趕來調查，他們發現死者的脖頸部位有許多細小的毛發,由此推斷永作司朗死亡之前可能在剪頭發，這時，給妃英理做頭發的美容家葉坂皆代說自己曾和死者是戀人，于是一行人又到她的美容院查看，雖然她有殺人的動機和嫌疑但與此同時她也有不在場的證明。

少年偵探團、灰原與柯南等人發現小說家萬田年久的弟子原本高平在家中遇害。目暮調查了死亡推定時間內的不在場證明。萬田說他從昨晚起一直把自己關在旅館的房間內、案發時也沒出過房間。高木發現旅館和原本家確實很近。可是，島木說自己確實在旅館的候梯廳等萬田，而萬田的貓最終暴露了他犯罪的事實。而最終萬田也承認了自己的罪行。

在尸體旁邊的筆記本上死者留下了一個晦澀的死亡訊息，不論怎么想也理不出頭緒，之后，山村警官也趕來介入調查，他們將目標鎖定在山下旅館投宿的三位客人當中，就在這時，柯南像是想到了什么，他獨自一人返回山里并在一棵樹下挖出了白骨，于是他就在這里等待兇手自投羅網，然而，讓他沒想到的是對方居然帶領了一大波人……

對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。