千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

警察開始調查帳篷燃燒的原因，籃球社的成員都有不在場證明。柯南從段野的證詞那里發現了奇怪之處，黑田管理官也發覺了異樣，這不是一起意外自殺，而是故意殺人事件。柯南從大家做的橡子挑擔偶人得到了啟發，懷疑是有人做了一個自動起火裝置故意暗殺了漆原史昭。

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

鷹取嚴男在取回寶石后將柯南扔在了馬路中間的綠化帶中，柯南受不住沖擊昏了過去，當他醒來時鷹取早已不見蹤影。柯南隨后被送到醫院檢查，所幸身體沒有受傷。柯南想弄清案件的真相，趁病房沒人偷溜出去尋找線索。他先去尋找之前在鷹取身上發現的酒吧地址，在酒吧隔壁的房間里竟然發現了被盜珠寶店的采購員的尸體。

毛利小五郎收到了一本未出版的圖畫書，柯南發現書上的內容與近日發生的爆炸案有關。目暮警官得知此事后，帶著圖書作者的編輯趕到了現場。根據編劇所言，圖書作者已因病去世，而引發爆炸案的嫌疑人正是圖書作者的哥哥。通過書上的線索，柯南和毛利小五郎找到了藏匿在公園的炸彈，并被告知還有其他炸彈存在，柯南能否化險為夷找出其余的炸彈？