此次幽靈恐慌的第二天，柯南他們下榻的民宅的主人—永倉(cāng)先生被人襲擊了。永倉(cāng)先生雖然沒(méi)有生命危險(xiǎn)，但是犯人是誰(shuí)卻不得而知。警察以重要參照人為理由帶走了從在進(jìn)行地球遺產(chǎn)登陸委員會(huì)那里派來(lái)的缺德調(diào)查官川治，但柯南卻發(fā)覺(jué)這其中不自然的地方，最終少年偵探團(tuán)的各位找到了真正的犯人并將找出了幽靈少女的真相。

柯南他們與正在公園找尋東西的高木刑事相遇。原來(lái)他在這里調(diào)解吵架后，不小心把遺失了警察手冊(cè)。高木刑事調(diào)解的當(dāng)事人之一是無(wú)名的歌手半崎，好象就住在公園附近。柯南他們分頭找尋半崎，卻不見(jiàn)他人影。正要放棄時(shí)半崎在公園里出現(xiàn)。柯南眾人發(fā)現(xiàn)半崎的疑點(diǎn)，在偵查推理之后眾人救下了顯遭殺害的杉山。高木也找回了自己的警察手冊(cè)。

平松正樹(shù)刺殺了社長(zhǎng)梅谷四朗，在乘車逃走的中途墜下懸崖死亡。警方判斷為事故，柯南卻確信此為殺人事件。看到梅谷被平松刺殺時(shí)的錄像帶后的柯南發(fā)覺(jué)了某種奇妙的違和感，在調(diào)查停車場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的痕跡后解明了事件真相。在“沉睡的小五郎”的推理中犯人最終承認(rèn)了罪行。

玄田宅招供自己就是犯人。柯南、平次和弓長(zhǎng)警部在玄田家里發(fā)現(xiàn)了竊聽(tīng)器。而且從諸角亮子手上緊緊抓住的坐墊上找到了更有力的物證。在向諸角明和曾我操夫、權(quán)藤系子報(bào)告了搜查的結(jié)果之后的晚上，玄田家里出現(xiàn)了三個(gè)人神秘的身影，而兇手和縱火犯的真面目也終于揭曉。而兇手利用連鎖縱火案來(lái)殺害亮子的手法也水落石出。

步美偶然撞上的殺人魔在逃。根據(jù)在她手上留下的痕跡，柯南和佐藤警官確定了犯人所乘車輛的車種，之后緊急拘捕了3名嫌疑者。因?yàn)榉溉丝赡艹钟姓囱蔫€匙，柯南推測(cè)鑰匙孔里會(huì)有血便請(qǐng)求測(cè)試熒光反應(yīng)，但是竟然都沒(méi)有檢測(cè)出反應(yīng)！就在這時(shí)柯南發(fā)現(xiàn)了犯人躲避檢測(cè)的發(fā)法，在柯南的協(xié)助下警方終于逮捕了犯人。