身體變小后柯南轉入帝丹小學，并結識了步美、光彥和元太。某日，明星洋子來到毛利偵探事務所，說總感覺有人暗中監視她，為了更進一步了解真相，毛利一行人來到洋子住處，可開門后居然有具死尸橫在門口，期間柯南發現了另一名演員優子的耳環并且還注意到洋子的經紀人山岸神態怪異，洋子、山岸、優子到底誰才是真正的兇手。

當晚發生殺人案件的書房是完全的密室，而屋外的雪地上也沒有腳印。犯人是怎樣到書房的呢？在大家都將兇嫌箭頭指向搞外遇的妻子和情夫時，柯南卻看出破綻。一樁多年前的恩怨所埋下了憤恨的殺機的事實漸漸浮出了水面。最終柯南發現了兇手的犯罪手法并將其公之于眾，而兇手也最終承認了因為妹妹的去世而起殺念的事實。

兇手看似打破窗戶逃了出去，但柯南和服部發現兇手就在屋內，并且否定了兇手是老板的猜測，而剛才的停電也是人為的。期間，服部一直很在意柯南的種種反應，對柯南產生了懷疑。事件漸漸明晰，服部和柯南知曉了兇手是誰以及他殺死老板和綾子的手法。為了保護自己是工藤的秘密，柯南將服部麻醉說出真相，可讓他沒想到的是，就是這個舉動讓服部肯定了柯南就是工藤。

看到防盜鎖上膠帶的痕跡，又通過試驗證實自己的推測，柯南輕松破解密室難題。在調查過程中，柯南在銅像附近找到了自己掉落的鋼筆，他注意到酒店下的風，詢問得知這叫「公主風」，將「公主風」和其他七位旅客的房間位置結合，柯南斷定兇手就是那個人，這時，小蘭急匆匆跑來說找到可以洗清前田嫌疑的證據，柯南利用小五郎展開了一場精彩的推理和實驗。

茶木警官讓所有賓客互相做暗號，防止基德混入其中，這時，船內突然暗了下來，光束中基德出現，鈴木夫人毫不猶豫開槍射向他，一片混亂中，鈴木夫人解釋這是她請來的真田魔術師，小蘭在紙牌魔術中抽到了基德的留言，而這時一顆顆散落的珍珠在地上爆炸，賓客們躁動不安，戴在鈴木夫人身上的「黑暗星辰」也被偷走，柯南拉著小蘭來到機房說他已知道誰是基德……