千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

柯南從無人機上墜落后便失去了犯人的線索，就在眾人一籌莫展的時候佐藤警官打來電話，她稱發現了犯人。佐藤警官上前拘捕犯人卻反被挾持，柯南和高木等人趕到后協力制服了犯人，但手提包內的1億日元卻不翼而飛。另一方面，本該被綁架的麻奈美小姐正在美術館欣賞裕之的作品，而這背后到底是誰在搞鬼？

阿笠博士帶著少年偵探團去朋友家的別墅玩，眾人卻在別墅的院子里發現一名倒在血泊中的男子，經證實此人正是俗稱“佐羅”的連環搶劫縱火犯的同黨伊勢原祐二。為了解開謎團，柯南只身一人前往深山，目睹了佐羅意圖殺害伊勢的場面。想要解圍的柯南在和伊勢一起逃亡的過程中被逼上了臨海的懸崖，在佐羅的追殺中不慎墜落懸崖的二人命運將會如何？

警察開始調查帳篷燃燒的原因，籃球社的成員都有不在場證明。柯南從段野的證詞那里發現了奇怪之處，黑田管理官也發覺了異樣，這不是一起意外自殺，而是故意殺人事件。柯南從大家做的橡子挑擔偶人得到了啟發，懷疑是有人做了一個自動起火裝置故意暗殺了漆原史昭。

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。