園子邀約柯南和小蘭一起來賞楓，可她的真正目的卻是想要將紅色手帕系在《冬季楓紅》拍攝地點的樹枝上，以此為暗號與京極碰面，然而旁晚時候，當她們再次返回樹林卻看見了一具尸體，而此人正是曾與她們偶遇的電視劇人員，天色越來越暗，柯南察覺到有不止一個人在監視著他們。

根據紙飛機上的圖案，柯南和沖矢幾乎在同一時間明白這是急救用的摩斯密碼，而投紙飛機的人想傳達的則是緊急求救的信息，之后，小蘭將其他兩只紙飛機發到新一的手機上，將這三個帶有暗號的紙飛機串聯在一起，新一推斷出被綁架的人就是電視上成日報道的代田社長以及他所在的地點，得知這些以后，小蘭不顧自己的安危沖進了綁匪的據點。

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。。。

死者因背部被利刃刺中失血過多而死，警方立刻展開了調查，他們首先對撒旦鬼塚進行了偵訊，雖然他可以卸去魔鬼妝假扮送外賣的員工跑去二樓殺人，但大家并未在他的休息室內找到鏡子，在沒有鏡子狀態下他如何變回魔鬼妝？柯南一開始就認定社長是鬼塚所殺，可是卻苦于想不到他的犯案手法，一籌莫展之際，桌子上的紙鶴和透明尺給了他提示，變身魔鬼之謎終被破解！

在FBI制定作戰計劃的同時黑暗組織就已經展開了行動，他們以南田陸道的名義寄給FBI一盆花，就在柯南推測敵人的意圖時，杯戶中央醫院突然涌來大波病患，這無疑也是黑暗組織的安排，在處理完花盆里埋的炸彈后，醫院陸續出現送貨員，而這些貨物全部都是黑暗組織送的炸彈，如果醫院爆炸，后果不堪設想，柯南和赤井秀一又會采取什么行動？