學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒請(qǐng)假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長問及此事時(shí)，大家也都避而不語，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動(dòng)的人體模型，窗戶后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級(jí)里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。

小五郎收到古裝劇演員土方幸三郎的邀請(qǐng)后被帶到公寓里，大家在這個(gè)五樓的屋子陽臺(tái)欣賞風(fēng)景的時(shí)候，竟然看到土方的太太永倉永美的尸體，在隔壁演員沖田家的陽臺(tái)上倒下來，沖田否認(rèn)自己殺人，但警方和小五郎都認(rèn)為他是唯一有可能犯案的人，但柯南卻在土方原本悲痛的臉上看到一絲恐怖的笑容，便對(duì)沖田犯案的說法產(chǎn)生懷疑，最后柯南找到足以推翻整個(gè)案子的有力證據(jù)。

少年偵探團(tuán)一大早搭乘開往米花樂園的電車，當(dāng)柯南以為沒人和他們一樣時(shí)，就來了三個(gè)大學(xué)生也上了這趟電車，他們是鐵道研究社的，來這里是為了拍攝地上電車的照片，期間，川崎下車去前方拍攝行駛的電車，可就在電車急速向前時(shí)，他突然從梯子墜落到鐵軌上，幸虧司機(jī)及時(shí)剎車，他才得以保住一命，然而大家剛松了一口氣，卻發(fā)現(xiàn)堀井橫尸車廂……

小五郎帶小蘭和柯南去日賣樂園游玩，正好碰上劇場演出，假面超人的表演橫跨整個(gè)樂園，可就在他表演從高空彈跳的動(dòng)作時(shí)，腳踝的橡皮突然斷裂，假面超人的表演者西野掉落河中而死，這起案件乍一看是意外，但柯南注意到橡皮有灼燒的痕跡并非自然斷裂，于是推斷出這是謀殺，在對(duì)案發(fā)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查和相關(guān)人員的偵訊后，兇手浮出水面！

和葉被人帶走不知去向，與此同時(shí)，柯南、服部和小五郎三人正對(duì)信一的死亡現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，期間，女傭鹽谷給他們送來宵并講述了三年前所發(fā)生的事情。當(dāng)?shù)弥腿~被人擄走消息后，大家分頭尋找，最終在倉庫里找到了纏滿細(xì)線的和葉，所幸生命沒有受到威脅。之后，柯南和服部又發(fā)現(xiàn)了襲擊和葉用的電擊棒和BB彈，再次返回案發(fā)現(xiàn)場又找了新的線索，兇手就是那個(gè)人沒錯(cuò)！