去趕海的柯南和小哀，阿笠博士和少年偵探團(tuán)的各位，在那兒結(jié)識了悶悶不樂的大學(xué)生牛込嗣夫。后來，牛込迂的社團(tuán)成員三瀨隆、八島光枝、久津梢子買東西回來。路上4人的神情十分奇怪、一吃完午飯便回去了。之后，柯南留意到牛込忘了拿耙子，當(dāng)元太等人吧耙子送去給牛込趕到停車場時時卻發(fā)現(xiàn)了牛込已經(jīng)死在車內(nèi)！

玉之助因為手握兇器帶著怪人面具昏倒在犯案現(xiàn)場而被警察抓走，另一邊接受調(diào)查的贊助商羅臼卻說是玉之助將他邀約出來，這就造成兩人的證詞相互矛盾。柯南在屋頂發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)音器，真相漸漸明晰，這時，警局又傳來消息說確定羅臼就是兇手，因為在拐杖上發(fā)現(xiàn)了他的指紋，并還發(fā)現(xiàn)了投影機(jī)之類可以幫助犯案的東西，雖然如此但柯南卻肯定兇手并非羅臼。

當(dāng)阿笠博士滿懷期待得走向那位女性時，卻發(fā)現(xiàn)這個人竟然是男扮女裝而且還是自己的舊識，再次認(rèn)錯人不禁讓這群孩子們大失所望，于是大家決定利用動物園的廣播站尋人，可依舊沒有回應(yīng)，難道博士又要與自己的初戀情人擦肩而過？這時，博士的回憶隱約浮現(xiàn)，柯南根據(jù)博士的說辭，破解暗號，來到了相約之地……

小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團(tuán)的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團(tuán)上演的是以《歌劇院的怪人》為藍(lán)本改變的《金比羅劇院的怪人》的時代劇，玉之助飾演怪人，女演員輕部蘆美飾演女主角歌手。之后，在彩排中大吊燈突然落下，由于蘆美額頭受了小傷，玉之助不得不在劇院公開了被實際存在的怪人要求更換女主角的事情。

不忍看到和葉為解死亡訊息焦急流淚，于是，服部在與柯南的對話中有意的透露一些提示，所幸和葉一點就通明白了其中的奧秘。另一邊，警方叫來最先發(fā)現(xiàn)尸體的四人，并一一做了偵訊發(fā)現(xiàn)每個人都心懷鬼胎有殺人的動機(jī)，而柯南和服部也沒有停止尋找真兇，就在二人找到新的線索時，和葉突然大呼自己知道誰是兇手。