委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫(yī)生佐藤、伊達(dá)，期間伊達(dá)曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發(fā)現(xiàn)尸體，柯南洞察到伊達(dá)神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

小蘭找來醫(yī)生時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)柯南不見了，她四處尋找來到了犯罪現(xiàn)場，而服部已經(jīng)開始了對兇手的指認(rèn)，兇手就是死者的父親利光，他本人也主動承認(rèn)，這時(shí)，工藤新一出現(xiàn)，他推翻了服部的推測，并對兇手重新指認(rèn)，服部甘愿認(rèn)輸，警方帶走兇手后，工藤因心痛難耐顧不上和小蘭說句話就躲了起來變回柯南，休息了三天后，他意識到老白干是讓他恢復(fù)原形的方法。

柯南注意到這些音符并將其解讀，這時(shí)，當(dāng)?shù)氐睦暇煺f倉庫里有麻生圭二留下來的樂譜，這種重要線索柯南自然不會放過，他和警察一起去找樂譜，而這期間，一直精神怪異的西本上吊死亡，腳下還留有遺書，柯南推斷出這是他殺，當(dāng)在看到麻生圭二留下來的樂譜后，柯南斷定出了兇手，他利用變聲領(lǐng)結(jié)和廣播室說出真相。

就在小五郎因跟蹤一個(gè)男人三天而大賺一筆高興時(shí)，電視上播報(bào)出一個(gè)名叫根岸的人在紅鬼村火祭被燒焦的消息，誰想此人正是小五郎跟蹤了三天的人，而嫌疑最大的就是繼承了根岸五億財(cái)產(chǎn)的阿部豐，可根岸被殺的時(shí)候，阿部豐在外旅行，因此他有充分的不在場證明，可這些沒能瞞過柯南的眼睛，他還是解開了阿部豐的「不在場證明」。

柯南為保護(hù)小蘭扭傷了腳，為安全考慮，大家決定集中到餐廳等待天亮。突然屋內(nèi)停電，黑暗中，繃帶怪人再次出現(xiàn)攻擊小蘭，但被小蘭躲開。柯南根據(jù)目前找到的線索，確定兇手就是電影社部員中的其中一人，在想通了兇手為何多次襲擊小蘭的原因后，他將園子麻醉，借助園子之口，道出真相和兇手。