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。

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？

小五郎一行人駕車來到杯戶中央橋卻并沒有任何發現，這時，園子突然打來電話，小蘭從園子那里得知了板垣樂隊的標志正是釘子，于是一行人又來到了附近的紋身店，并從顧客所留的照片中將嫌疑鎖定在三個身上，如今有關鋸子和釘子的線索都得到了解釋，那目擊者所看到的錘子又是什么呢？注意到對面的大樓后，柯南知道所謂的錘子，在他的提示下小五郎找到了兇手。回家路上，柯南洞察到了本堂瑛佑的意圖，他到底是什么人？

根據死者身上殘留的余溫，新一和服部推斷出兇手就在這附近，他們借用偶然碰見的高木警官的權力封鎖了收費站，并且很快將犯人鎖定在三個人身上，之后，他們又在死者的車窗上發現了兩個小孔，這無疑是揪出兇手的關鍵性線索，然而，灰原給新一的藥即將失效，新一該如何應對？小蘭一直吞吞吐吐想要告訴他的話又是什么？

當晚，這名潛入醫院的黑暗組織同伙南田陸道果然展開了行動，但同時FBI也暴露了行動，南田陸道在驅車逃跑的過程中舉槍自盡，雖然柯南破壞了他的手機但他還是通過其他手段將搜集來的信息傳給了組織。既然事情發展到這種地步，轉院無疑就是在向黑暗組織昭示水無憐奈就在這里，所以只能另想對策。另一方面，英祐伺機潛入了水無憐奈的病房，并發現她早已從昏迷中蘇醒。