小蘭在去沖繩旅行的飛機(jī)上想起了一年前新一在飛機(jī)上首次處理命案的事情，當(dāng)時(shí)正值深夜，飛機(jī)上所有的人都在睡覺(jué)，突然傳來(lái)一聲尖叫，一名叫大鷹的男子在廁所被人殺害，碰巧目暮警官也在飛機(jī)上，于是新一和目暮警官一起對(duì)機(jī)艙上所有可疑的人進(jìn)行了調(diào)查，在尋找兇器無(wú)果后，新一想到兇器一定就在兇手身上。

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(méi)請(qǐng)假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長(zhǎng)問(wèn)及此事時(shí)，大家也都避而不語(yǔ)，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)。

柯南找來(lái)訂書(shū)機(jī)、剪刀和繩子后，就突然不見(jiàn)了蹤影，就在大家忙著找他時(shí)，一聲尖叫把所有人引到了再次被箭射穿窗戶的房間，繼而，柯南又不顧大家阻撓跑到樹(shù)林里，趁園子不注意的時(shí)候?qū)⑺樽恚杷谥笓]小蘭把兇手的殺人方法再現(xiàn)，將一切解釋清楚之后，就是揭穿兇手了，他就是……

靜岡縣的橫溝警官特地找到小五郎拜托他調(diào)查一起怪異的案件，此次案件的受害者是演員小宮山，雖然被害者只有一名，但是前來(lái)自首說(shuō)自己是兇手的卻有三人并且這幾人都有理有據(jù)的說(shuō)出了自己的動(dòng)機(jī)和行兇方式，由于事情緊急，橫溝希望小五郎可以盡快做出推理。趕到案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，柯南再次對(duì)證人進(jìn)行詢問(wèn)，并得知了事情的真相，兇手是自首三人中的一人？還是另有神秘四人？

原來(lái)這個(gè)叫葉才三的人，就是二十年前「四億元強(qiáng)盜殺人案」的主謀，鮫崎和小武郎急忙趕到葉才三所在的101號(hào)房卻發(fā)現(xiàn)屋內(nèi)空無(wú)一人，反而吵醒了睡在隔壁的服部，之后，大家找遍交響樂(lè)號(hào)也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)葉才三的身影，如果挨過(guò)今晚，法律將不再追訴他們二十年前所犯下的罪行，葉才三和他的同伙也將恢復(fù)自由之身。十二點(diǎn)之后，甲板上傳出槍聲旗子也被人點(diǎn)燃，柯南發(fā)現(xiàn)了一張寫(xiě)有奇怪語(yǔ)句的紙鈔，這時(shí)，船尾發(fā)生爆炸，而在這熊熊大火之中，隱約可見(jiàn)一具尸體。