小說家萬田年久在旅館里趕寫小說，在編輯島木催稿離開房間后，萬田化裝成服務生，帶著貓咪諾貝爾離開了旅館。萬田路過柯南等人打簡易棒球的場地，進入了弟子原本高平的家。萬田從代理作者原本那里得到原稿后，將其殺害了。而偶然將球打入的柯南一行進入房間后發現了被殺的原本。柯南則發現了萬田的不自然。

茱蒂老師以卡梅隆搜查官女朋友的身份出現瞞過了木暮警官，這時，警方找到了一個裝有雨衣和兇器的紙袋并且還在死者的便簽本上發現了一句疑似死亡訊息的話，根據這些線索，就連第一個發現尸體的女秘書也成了懷疑的對象。另一方面，水無憐奈雖然重新回到黑暗組織，卻遭到組織的懷疑，為了證實她是否被FBI所籠絡，組織派給她一件任務，那就是殺掉赤井秀一。

FBI的所有警員立刻將送至各個病房的炸彈進行回收，就在這時，水無憐奈出現在電視上，為一探究竟，所有搜查員都聚集到水無憐奈的病房，卻發現她好好的躺在那里，而這其實才是黑暗組織的目的，他們在炸彈上還安裝了發訊器，這樣一來水無憐奈的位置一目了然。既然已經暴露，那就只能立刻將她轉移，為混淆視聽，FBI派出了三輛車，但即便如此今恩還是做出了判斷。

在阿笠博士的帶領下少年偵探團來到了電視臺，雖然沒能看到《假面超人》的外景拍攝，卻遇見了光彥姐姐的偶像搖滾樂團的主唱撒旦鬼塚，由于他的裝束好似魔鬼，嚇的光彥一時沒想到要簽名，隨后，在大家的陪伴下光彥找到撒旦鬼塚并成功索要簽名，元太和步美看到了桌子上的紙鶴興奮的沖到了休息室，柯南也習慣性的對房間一陣觀察，這時，外面傳來警鈴聲，演藝公司的社長被人殺害。

死者因背部被利刃刺中失血過多而死，警方立刻展開了調查，他們首先對撒旦鬼塚進行了偵訊，雖然他可以卸去魔鬼妝假扮送外賣的員工跑去二樓殺人，但大家并未在他的休息室內找到鏡子，在沒有鏡子狀態下他如何變回魔鬼妝？柯南一開始就認定社長是鬼塚所殺，可是卻苦于想不到他的犯案手法，一籌莫展之際，桌子上的紙鶴和透明尺給了他提示，變身魔鬼之謎終被破解！