委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫生佐藤、伊達，期間伊達曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發現尸體，柯南洞察到伊達神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

小五郎的師傅塩田，在劇院找到了處理威脅事件的小五郎，而此時，他們正趕上女主角祥子和男主角宇田彩排一出殉情的戲碼，可祥子卻在演戲中被真正的毒殺，當所有的嫌疑都指向和水杯有關系的館岡和中山時，塩田卻搖頭否認，期間小五郎意外受傷而離開。思考陷入瓶頸的柯南，從塩田突然談起的芥川龍之介的《蜘蛛絲》得到啟示，找出了兇手。

園子邀請柯南和小蘭到家中別墅度假而富澤財閥的別墅也建在旁邊。當晚別墅突然停電而向外看時，柯南眾人正好目擊到富澤的父親被殺害的現場，凌子看到兇手的樣子，犯人竟然是死者的兒子熊三！在警方逮捕熊三時發現剛剛到達的老大和老二和熊三面貌竟然一模一樣。但在柯南的調查下最終鎖定了犯人并已園子的身份揭露了犯人的身份。

來到第4個房間，日期顯示的是小五郎策劃的一次婚禮的時間。這天，小五郎的朋友本木結婚，由小五郎策劃婚禮。新一被小五郎“聘用”為助理。新一在“工作”中發現本木與一個叫做娜娜的女生有外遇。在婚禮現場，新人收到了一個名為“偷吃我就殺了你”的祝福郵件，新一能保護好大家嗎？

柯南小蘭等人在修好高中看棒球賽時，理事長室的優勝錦旗被人割破，就在大家議論誰是犯人時，棒球隊主投小偉自首說這件事是自己做的，而他的母親卻說是她做的，柯南認為事情不會那么簡單，便和園子偷偷溜到理事長室，仔細觀察了錦旗后，他知道了犯人是誰，并利用變聲領結將大家叫到理事長室揭露了兇手。