為了補(bǔ)償先前被卷入鈴木號特快車內(nèi)發(fā)生的恐怖事件，園子邀請毛利一家和柯南前往度假，而暴露身份的波本竟然以網(wǎng)球特別教練的身份也出現(xiàn)在那里，被球拍砸到的柯南不幸受傷，簡單的治療之后他被帶到附近網(wǎng)球社成員的別墅休息，當(dāng)他醒來時(shí)卻發(fā)現(xiàn)房間里有一具不自然的尸體。

在小蘭做出大膽舉動的同時(shí)新一也開始了推理，當(dāng)沢栗熏得知最后離開妹妹房間的人是光井后，便將槍口指向她，但新一卻說兇手不是她，緊接著他說起了死者的成名推理作品，將沢栗未紅與書中主人公的命運(yùn)向聯(lián)系，正是這種亦真亦幻的錯(cuò)覺導(dǎo)致她自殺死亡，聽到新一這樣的推理，沢栗熏難以接受，就在他精神崩潰之時(shí)，警察沖進(jìn)來將他制服，雖然最大的威脅解除，但這起案件并未結(jié)束。

乍看之下發(fā)生在眼前的命案無疑是自殺事件，但諸多的疑點(diǎn)讓柯南和平次沿著他殺的方向調(diào)查，在詢問過有嫌疑的三人后柯南和平次有了初步的判斷，但現(xiàn)在還不清楚的是辦案的手法。毛利小五郎的調(diào)侃讓柯南和平次靈機(jī)一動，在三名嫌疑人到達(dá)現(xiàn)場后服部利用平板電腦還原了命案的經(jīng)過。

柯南與伙伴們一起搭乘上了鈴木號特快車參加活動，位于八號車的伙伴們神情非常詭異，車廂里舉辦的是推理游戲，柯南和少年偵探團(tuán)等人也順勢參加，而小哀能夠清楚的感受到暗地里接近她的黑影，正在進(jìn)行的推理游戲竟然轉(zhuǎn)變成了真正的密室殺人事件，柯南能從人群中揪出兇手來嗎？

警方、柯南以及公車上遇到過的偵探世良真純一起進(jìn)入別館進(jìn)行調(diào)查，他們在二樓發(fā)現(xiàn)了帶有釣魚線的電動輪椅，在死者墜落的六樓發(fā)現(xiàn)了窗戶下方的油漆和油桶，加之別館使用的是前后各有一扇門的電梯，將這些線索全部串聯(lián)起來之后，柯南發(fā)現(xiàn)兇手就是那個(gè)人！世良先柯南一步破解案件并場景重新，然而結(jié)果卻并非大家所期待的那樣，人偶并沒有墜樓，到底是哪里出現(xiàn)了錯(cuò)誤？