柯南和小蘭在東都環(huán)狀線列車上遇見了一位見義勇為的老人，然而，沒想到當(dāng)他們再次見面時卻是在殺人現(xiàn)場，死者是詐騙集團的通緝犯，而這位名叫法月的老人正是此案的目擊證人，他說自己曾看到同是詐騙犯的桐谷出沒案發(fā)現(xiàn)場，但桐谷卻大喊冤屈，期間，柯南察覺到老先生法月的證詞有疑點，深入調(diào)查后，真相果然如他料想一般。

差點被警察發(fā)現(xiàn)的柯南和大嶺及時被阿笠博士帶走，之后小五郎也趕到阿笠博士家，聽完柯南的分析，大家決定先找到大嶺當(dāng)時所使用的空包彈手槍，被柯南找到的手槍成為了大嶺洗清嫌疑的關(guān)鍵證據(jù)，接下來就是尋找將罪名嫁禍給大嶺的真兇，柯南再次前往遭到槍襲的地下室，并在這里發(fā)現(xiàn)了兇手留下的線索，為了讓兇手自己露出馬腳，柯南計劃了一出好戲……

為了讓扭傷腳的柯南療養(yǎng)腳傷，大伙兒一起來到城崎溫泉，然而，小蘭卻突然失蹤，柯南從光彥他們所拍的照片上看到小蘭和一個小女孩在一起，同時照片上還出現(xiàn)了一個行蹤可疑的男人。這時，柯南他們遇到了服部，他受人委托前來找一個叫陽菜的女孩，而她正是和小蘭在一起的那個孩子。據(jù)陽菜的父親周平所說，在陽菜失蹤的同時他美術(shù)館里的展品彩虹之子也不翼而飛。就在大家四處進行尋找時，陽菜和小蘭遇到了危險。

從昏迷中醒來的陽菜趁父母爭吵之際悄悄溜出醫(yī)院，按照歹徒的指示去拿彩虹之子，而這一切都在柯南的預(yù)計范圍內(nèi)，他讓服部暗中進行追蹤，期間，小蘭用她撿到的步美的徽章聯(lián)系上了少年偵探團并暗示她所在的地點，雖然歹徒發(fā)現(xiàn)了服部等人，但柯南還是找到了陽菜和歹徒要去的地方，見勢不妙想要逃跑的歹徒被得到救援的小蘭一招制服，然而，幕后的指使者卻另有其人。

殺人案件發(fā)生之后，警方立刻調(diào)查旅館中所有人的不在場證明，與此同時，小五郎等人分別進入德備、荒巖以及野平的房間，查看他們是否有能夠運送液體的容器，期間，身為畫家的德備提議把小蘭所看的到的河童畫下來，就在大伙聚在德備房內(nèi)研究河童時，柯南發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵線索，他將大談外星人理論的山村警官麻醉，說出了事情的真相，至于小蘭看到的河童，那不過是……