茱蒂老師以卡梅隆搜查官女朋友的身份出現瞞過了木暮警官，這時，警方找到了一個裝有雨衣和兇器的紙袋并且還在死者的便簽本上發現了一句疑似死亡訊息的話，根據這些線索，就連第一個發現尸體的女秘書也成了懷疑的對象。另一方面，水無憐奈雖然重新回到黑暗組織，卻遭到組織的懷疑，為了證實她是否被FBI所籠絡，組織派給她一件任務，那就是殺掉赤井秀一。

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，發現中嶺已經死在車內，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內還飛著一只……螢火蟲。。。

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。

警方仍然將嫌疑犯關在一起進行偵訊，期間秘書和英文補習班的老師暫時離開，就在他們離開后，柯南掌握到了關鍵線索，他讓木暮警官準備四把椅子并對他們說一句“咒語”，到時候，兇手自然會露出馬腳，到底是什么樣的“咒語”？兇手又是這四名嫌疑人中的哪一個？與此同時，明知會有危險的赤井秀一還是按照水無憐奈所發的地址前去赴約。

柯南在和大家一起吃壽司的時候將小五郎麻醉，當面戳穿了前來領獎的兩名冒牌貨，幫胡桃找到了記憶中的少年。雖然這件事情成功解決，但是十五年前的連續殺人案卻依舊找不到眉目，案件將在三天后失效，可目前追查兇手的線索卻只有有兩條。在柯南一行人去步美家玩的時候，灰原說自己在這棟公寓里遇見了一個穿著大衣吹著口哨的男人，難道十五年前的殺人兇手出現了？