柯南將小五郎麻醉并召集島上的所有人，準(zhǔn)備將真相公之于眾，但遲遲未見和葉和服部的身影，在警察的催促中，柯南只好開始對整個案件進(jìn)行推理，雖然門脅和祿郎最有可能犯案但柯南卻首先排除了他們二人的嫌疑，而當(dāng)他指出真兇時，在座之人無一不感到震驚，這時，自救成功的服部及時趕到推理現(xiàn)場，更是說出了一個讓兇手都意外的事實。

備前千鶴在飯店房間里上吊，因而被眾人認(rèn)為是自殺。在柯南的啟發(fā)下小五郎發(fā)現(xiàn)千鶴是他殺的肯能性。在警方的詢問下眾人都有殺害千鶴的肯能。在調(diào)查飯店的屋頂之后柯南發(fā)現(xiàn)了犯人飛翔一般的作案手法和留下的證據(jù)。在證據(jù)面前兇手最終承認(rèn)了罪行，同時道出了和千鶴和自己弟弟的過往以及殺害她的原因。

小五郎帶著小蘭和柯南來到“黃昏別館”，途中還偶遇了同是偵探的千間降代，當(dāng)他們到達(dá)之后才發(fā)現(xiàn)，此次受邀前來的茂木遙史、大上祝善、槍田郁美和白馬探都是名偵探，而在這棟別墅內(nèi)隨處可見陳年的血跡。在晚宴上，本以為能一睹這位別墅主人尊容的各位偵探卻掃興的發(fā)現(xiàn)，他居然頭戴面罩，并且還阻斷了所有道路，要求偵探們在這棟孤立無援的別墅內(nèi)幫他尋找寶藏。

雖然對現(xiàn)場進(jìn)行了調(diào)查，但警方無論如何都找不到?jīng)Q定性的證據(jù)，束手無策之時，小五郎提出了他的自殺論，并且得到了目暮警官的認(rèn)同，就在警方準(zhǔn)備以自殺結(jié)案時，話劇中的黑衣騎士突然出現(xiàn)，在否定了自殺論之后，他摘掉面具，而面具下面正是那張讓小蘭朝思暮想的面容，沒錯，真正的工藤新一登場，在進(jìn)行了一番精彩絕倫的推理后，他卻再次昏倒……

巧遇上新出老師的三人繼續(xù)關(guān)注事態(tài)發(fā)展。在隔壁房間偷看的柯南一邊看一邊以新一的聲音聯(lián)系高木。而以日落前為約定的誓言之吻讓大家更替高木擔(dān)心。在柯南的幫助下，高木推理出了犯人。但在追捕犯人之后，日落也就在眼前了。垂頭喪氣的高木欲放棄但最終決定堅持下去。時間到，佐藤警官遵守預(yù)定但關(guān)鍵時刻，“高木”警官竟然出現(xiàn)了？