柯南，小蘭和小五郎一行三人搭乘開往北海道的特快列車北斗星三號(hào)，在通過(guò)隧道的時(shí)候珠寶商人出云被人槍殺，兇手將車窗射穿跳出車外逃跑，之后警方又在隧道之中發(fā)現(xiàn)了疑似歹徒的男人，這宗命案的過(guò)程簡(jiǎn)直跟柯南的爸爸工藤優(yōu)作一篇未發(fā)表的推理小說(shuō)一模一樣，期間一個(gè)言行奇怪的女人引起的柯南的注意，在柯南揭穿她的謊言后，她終于暴露了身份。

柯南和從便利商店調(diào)查回來(lái)的高木警官交談的時(shí)候，注意到了門上的血，這時(shí)，美菜的未婚夫也帶病趕來(lái)，他說(shuō)自己曾來(lái)找過(guò)美菜，但在門外等了半天也沒(méi)人開門，根據(jù)這些信息柯南知道了兇手誰(shuí)以及她所謂的密室手法。但案件還未查清，小五郎就急著要去看演唱會(huì)，柯南看準(zhǔn)時(shí)機(jī)將他麻醉，用變聲領(lǐng)結(jié)說(shuō)出真相。

小五郎和朋友分開，一個(gè)人醉醺醺的在街上游蕩時(shí)，碰到了有過(guò)幾面之緣的佐知子，她邀請(qǐng)小五郎和她一起兜風(fēng)，之后，小五郎在送佐知子回到家時(shí)，發(fā)現(xiàn)她的室友和美被殺，最有可能的人就是佐知子，但是她當(dāng)時(shí)和小五郎在一起，有充分的不在場(chǎng)證明，那么到底是時(shí)間的錯(cuò)亂？還是兇手另有其人？

小蘭為了讓她父母親之間的感情有機(jī)會(huì)復(fù)合，便策劃了一場(chǎng)海灘之旅，大家在這里認(rèn)識(shí)了幾名大學(xué)生，但其中一個(gè)叫貴和子的女生在潛水的時(shí)候被海蛇咬到而有生命危險(xiǎn)，之后，小蘭回想起自己看到的海蛇身上有兩個(gè)小翅膀一樣的東西，然而這個(gè)看似意外的事件，其實(shí)是有人蓄意操作。

原來(lái)這個(gè)叫葉才三的人，就是二十年前「四億元強(qiáng)盜殺人案」的主謀，鮫崎和小武郎急忙趕到葉才三所在的101號(hào)房卻發(fā)現(xiàn)屋內(nèi)空無(wú)一人，反而吵醒了睡在隔壁的服部，之后，大家找遍交響樂(lè)號(hào)也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)葉才三的身影，如果挨過(guò)今晚，法律將不再追訴他們二十年前所犯下的罪行，葉才三和他的同伙也將恢復(fù)自由之身。十二點(diǎn)之后，甲板上傳出槍聲旗子也被人點(diǎn)燃，柯南發(fā)現(xiàn)了一張寫有奇怪語(yǔ)句的紙鈔，這時(shí)，船尾發(fā)生爆炸，而在這熊熊大火之中，隱約可見一具尸體。