在解開(kāi)頭發(fā)的假象之后警方開(kāi)始全面調(diào)查旅館?？履贤评沓隽朔溉说姆缸锸址ㄖ筇崾拘∥謇珊蜕酱逍叹l(fā)現(xiàn)報(bào)紙里登載的相撲戰(zhàn)績(jī)的秘密。之后在眾人的設(shè)計(jì)中兇手露出馬腳被抓現(xiàn)行。而犯案的動(dòng)機(jī)也是因?yàn)槲迥昵皳尳侔负蠼俜酥g的分在不均所引起的。雖然犯人一再的否認(rèn)但遺留在燈上被壓在灰塵之下的指紋卻說(shuō)明了一切，罪犯最終承認(rèn)罪行。

小五郎繼續(xù)參加預(yù)定開(kāi)始的連句會(huì)。句會(huì)中八木澤因現(xiàn)場(chǎng)遺落的自己的物品而作為嫌疑犯被捕。聯(lián)句中柯南發(fā)現(xiàn)連句中隱藏的信息，推理出犯人但最終“沉睡的小五郎”揭穿犯人的不在場(chǎng)證明。原來(lái)犯人在連句的時(shí)候變寫(xiě)下了挑釁的“自白”連句。而不在場(chǎng)證據(jù)也因?yàn)殡[藏在灌木叢下的攝像機(jī)而失效。而證據(jù)便是犯人的鞋子。

小五郎受堂本觀光社長(zhǎng)堂本榮造之邀，來(lái)到天部山參加空中纜車的開(kāi)幕典禮，雖然有傳言說(shuō)只要靠近天女像就會(huì)遭到詛咒，可堂本觀光卻執(zhí)意在神像的附近開(kāi)通了觀光纜車。開(kāi)幕會(huì)結(jié)束之后，所有來(lái)賓都試搭乘纜車，當(dāng)纜車行駛到神像內(nèi)部的隧道時(shí)，車內(nèi)突然停電漆黑一片，只能聽(tīng)到榮造的慘叫，待纜車駛出隧道，大家發(fā)現(xiàn)榮造居然在這間密室般的纜車中消失了，之后他的女兒里菜在神像的手掌上發(fā)現(xiàn)了他的尸體。

柯南得知了整個(gè)案件的真相之后，將小五郎麻醉并把旅店的所有人都叫到廚房，他首先請(qǐng)出了這起案件的關(guān)鍵——三郎，就在大家疑惑時(shí)，屋子里又出現(xiàn)了一只和三郎一樣的狗，柯南道出了連老板娘都不知道的隱情……解釋清楚三郎的事情后，接下來(lái)就是戳穿兇手，揭示真相的時(shí)刻，兇手根本就不是森林里帶黑色針織帽子的男子，相反的她就在這間旅店中，沒(méi)錯(cuò)，兇手就是……

雖然對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)查，但警方無(wú)論如何都找不到?jīng)Q定性的證據(jù)，束手無(wú)策之時(shí)，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(shí)，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(méi)錯(cuò)，真正的工藤新一登場(chǎng)，在進(jìn)行了一番精彩絕倫的推理后，他卻再次昏倒……