身體變小后柯南轉入帝丹小學，并結識了步美、光彥和元太。某日，明星洋子來到毛利偵探事務所，說總感覺有人暗中監視她，為了更進一步了解真相，毛利一行人來到洋子住處，可開門后居然有具死尸橫在門口，期間柯南發現了另一名演員優子的耳環并且還注意到洋子的經紀人山岸神態怪異，洋子、山岸、優子到底誰才是真正的兇手。

小五郎參加電影《死神陣內》試映會時，主演南條的太太拜托他幫忙處理最近收到的恐嚇信，但南條卻不以為然。夜晚各家媒體守在南條公司下等待死神陣內的出現，可沒想到死神真的出現了，在大家追死神的時候，南條被殺，警方在兇案現場發現了許多黑色絕緣膠帶，一波未平一波又起，去六樓的南條經理人吉野遭到槍襲，大家都認為電臺導演大野嫌疑最大，但大野卻說有一個人比他更有殺人動機。

柯南和小伙伴們在河里抓魚時，發現對面的樓頂有人在射擊河上的氣球，并看到狙擊手像是被人脅迫了一樣，待那些人離開之后，柯南和伙伴們在對面的樓頂找到了留有3135134162數字的計算器，之后柯南便對著這些數字苦思冥想，認為求救者留下的162就是指162國道，找到相應的路段后，警察布好埋伏，卻不見犯人身影，焦急等待的柯南突然意識到了暗號的真正含義。

少年偵探團，在機緣巧合下和最受歡迎組合TWO-MIX的主唱高山美奈美一起吃飯，高山為找搭檔永野椎菜，一人跑出了演唱會的會場。后來在餐廳外，歹徒當著柯南的面將高山推入車中綁架，他們要求少年偵探團拿著TWO-MIX最新的歌曲練習帶去交換人質，歹徒在電話里讓少年偵探團把警察甩掉并讓步美一人前去，于是柯南和步美調換身份。

兇手看似打破窗戶逃了出去，但柯南和服部發現兇手就在屋內，并且否定了兇手是老板的猜測，而剛才的停電也是人為的。期間，服部一直很在意柯南的種種反應，對柯南產生了懷疑。事件漸漸明晰，服部和柯南知曉了兇手是誰以及他殺死老板和綾子的手法。為了保護自己是工藤的秘密，柯南將服部麻醉說出真相，可讓他沒想到的是，就是這個舉動讓服部肯定了柯南就是工藤。