解決了橫濱中華街的命案之后，小蘭突然倒地不起，在發高燒的情況下想起過去碰到的命案。那是與新一去紐約時發生的事情，有希子帶他們兩人一起去看話劇，在劇場門口與明星莎朗匯合后，大家一起去參觀開演前的舞臺陳設，不想這時卻發生了意外，盔甲服裝從天花板上墜落，而其中一名女演員卻無法躲避，危機時刻，小蘭挺身而出。

阿笠博士帶著柯南和哀拜訪了哀父親的兒時的玩伴出島。但就在這時出島卻被毒死！小哀擔心可能是暗黑組織發現了姐姐留下的東西而殺人滅口，但柯南予以否定并道出了兇手利用廁所的抽紙而實行的殺人計劃，而兇手正是設計所的設計員。案件解決后小哀終于拿到了姐姐留下的媽媽的遺物。另一方面黑衣人一伙似乎也有了新的行動。

柯南、小蘭、小五郎等到小天狗山遠足，目擊了在山頂管理事務所工作的平井高也從山崖上掉下來。他們急忙到崖下去看時，平井已經死亡。同事務所工作的近藤英一郎說本來應該是自己去的，為此泣不成聲，警方打算按照事故處理，柯南卻發現這不是突發事故而是一起殺人事件！而在調查之后柯南也發現了兇手的真實面目以及犯罪手法！

為調查鬼屋真相搜集更多的線索，柯南和小五郎一起對這棟公寓的其他三位住戶進行詢問，四谷和番町的房間里都擺滿了各種恐怖碟片以及會發光的鬼怪塑像，而另一位叫牡丹的研究生則是名絕對的無神論者，調查期間，總有飛蛾圍繞在他們身邊，這讓柯南靈光一現，沒錯，這些恐怖現象確實是人為的，并且這還與四年前那具死在公園里的女性焦尸相關，而兇手就是他！

柯南、小蘭、小五郎在吃完法國料理后回家的路上，碰巧看到了在西須三田車站的吵架現場。而之后那個中年男子在爭斗中從站臺掉下下去當場死亡。根據目擊者以及當事人的證詞警方都認定是意外，但只有柯南注意到了隱藏在意外背后的不自然的地方，而在調查了犯罪現場后柯南終于揭開了案件的真相。而兇手也承認了因為女朋友遇到車禍而報復殺人的事實。