柯南、少年偵探團(tuán)、哀、阿笠博士來(lái)到阿笠博士友人所在村莊觀光，在夜晚的溪邊等待放螢火蟲(chóng)時(shí)，村長(zhǎng)的兒子中嶺和助手垂水乘坐運(yùn)送螢火蟲(chóng)的貨車到達(dá)。垂水打開(kāi)貨車上的箱子，螢火蟲(chóng)便成群結(jié)隊(duì)的飛了出來(lái)。元太為了要抓螢火蟲(chóng)，爬上了貨車，隨手拿走了貨車上的手電。在大家陶醉于欣賞螢火蟲(chóng)時(shí)，助手垂水接到一通中嶺打來(lái)的電話，說(shuō)中嶺在烏帽巖，救命。柯南等人到達(dá)時(shí)，發(fā)現(xiàn)中嶺已經(jīng)死在車內(nèi)，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內(nèi)還飛著一只……螢火蟲(chóng)。。。

少年偵探團(tuán)、灰原與柯南等人發(fā)現(xiàn)小說(shuō)家萬(wàn)田年久的弟子原本高平在家中遇害。目暮調(diào)查了死亡推定時(shí)間內(nèi)的不在場(chǎng)證明。萬(wàn)田說(shuō)他從昨晚起一直把自己關(guān)在旅館的房間內(nèi)、案發(fā)時(shí)也沒(méi)出過(guò)房間。高木發(fā)現(xiàn)旅館和原本家確實(shí)很近。可是，島木說(shuō)自己確實(shí)在旅館的候梯廳等萬(wàn)田，而萬(wàn)田的貓最終暴露了他犯罪的事實(shí)。而最終萬(wàn)田也承認(rèn)了自己的罪行。

少年偵探團(tuán)在米花公園附近遇到了步美以前的鄰居秋本小姐，她正準(zhǔn)備去附近的警局找每晚都能遇到了大胡子警察道謝，沒(méi)想到詢問(wèn)后卻發(fā)現(xiàn)根本沒(méi)有這個(gè)人，碰巧這附近頻頻發(fā)生闖空門事件，大家懷疑那個(gè)假警察就是盜竊犯，于是柯南他們分頭展開(kāi)調(diào)查，意外的是大家都對(duì)這個(gè)冒牌警察贊不絕口，他到底是誰(shuí)？又是為了什么目的而假扮警察？

工藤收到屋田誠(chéng)人的信，信上說(shuō)他一年前辦的案子有差錯(cuò)讓他重新調(diào)查，于是，在服部、小五郎等人的陪伴下他們一起前往那個(gè)村莊。柯南只身來(lái)到了信上所說(shuō)的地址，不想被關(guān)進(jìn)了小木屋，就在這時(shí)，他因?yàn)檎`食解藥的身體開(kāi)始發(fā)生變化，逃脫期間掉進(jìn)了旁邊的湖里，被人發(fā)現(xiàn)時(shí)他已經(jīng)失去記憶。為了讓他想起過(guò)去，服部一行帶著新一來(lái)到了當(dāng)時(shí)的案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)日源村長(zhǎng)家，并在這里碰見(jiàn)了記者河內(nèi)深里以及屋田誠(chéng)人的同學(xué)水川萌生。

警方將這三人都帶到了地下停車場(chǎng)，他們分別是兒島、稻垣和玄田，根據(jù)受害者指著元太說(shuō)“L”的信息，步美和光彥就認(rèn)為歹徒是與元太名字相近的家伙，便分別對(duì)他們提出質(zhì)疑，但都被柯南否定。與此同時(shí)，柯南也已經(jīng)知道了歹徒的身份，他躲在阿笠博士身后，用變聲領(lǐng)結(jié)說(shuō)出了真相！