小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團(tuán)的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團(tuán)上演的是以《歌劇院的怪人》為藍(lán)本改變的《金比羅劇院的怪人》的時(shí)代劇，玉之助飾演怪人，女演員輕部蘆美飾演女主角歌手。之后，在彩排中大吊燈突然落下，由于蘆美額頭受了小傷，玉之助不得不在劇院公開了被實(shí)際存在的怪人要求更換女主角的事情。

某日清晨，柯南等人正在觀察4只青蟲時(shí)看到有警車在附近停靠。為打探消息柯南他們隨即趕往現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)高木刑警的敘述得知，獨(dú)自生活的一位老人被殺。利用午休時(shí)間，高木等人來到學(xué)校。據(jù)說昨晚，有個(gè)少年剛巧目擊了犯罪經(jīng)過警方隨即來尋找那名少年。高木雖然找到了那名目擊者圭一，但是圭一卻不承認(rèn)看到過犯人。

為了做天體觀測(cè)，阿笠博士帶著少年偵探隊(duì)來到一個(gè)坐落在深山里的旅館，期間結(jié)識(shí)了旅館老板天土，以及應(yīng)邀而來的野之宮悅子、二川和御上。就在大家準(zhǔn)備上山看星星的時(shí)候，居然發(fā)現(xiàn)了一具已經(jīng)化為白骨的尸體，死者還故意留下了死亡訊息——六根煙頭，當(dāng)晚，二川的尸體被少年偵探隊(duì)發(fā)現(xiàn)，并且他的手中也握著煙頭。

警方并沒有找到柯南等人看到的當(dāng)時(shí)那名男子所穿的灰色外套和背包，就在高木和佐藤準(zhǔn)備離開的時(shí)候，已經(jīng)知道兇手手法的柯南有意向他們做出暗示，根據(jù)柯南的提示警方破解了兇手制造不在場(chǎng)證明的手法，因此，加藤終究難逃法網(wǎng)。破案之后，高木警官?zèng)Q定在離開之前向佐藤警官表白，可是話剛到嘴邊，目暮警官就突然出現(xiàn)并告訴他……

緊張的氣氛不僅圍繞在賽場(chǎng)上，在場(chǎng)下尋找另一支寫有其他線索手機(jī)的柯南、服部和大龍警官也正在絞盡腦汁的破解暗號(hào)，柯南還特意借來小五郎的收音機(jī)以方便了解賽場(chǎng)上的情況，所幸在第二支手機(jī)響起之時(shí)被服部順利找到，可接下來等待他們的卻是另外一組費(fèi)解的數(shù)字，經(jīng)過商量，三人決定分頭行動(dòng)，雖然最終還是找到了第三只手機(jī)，但里面的所留下的線索只有一個(gè)括號(hào)和數(shù)字13，柯南和服部能否解開這個(gè)不同于前兩次的數(shù)字暗號(hào)？