阿笠博士帶少年偵探團(tuán)來到一家位于箱根的溫泉旅館，那里正好在進(jìn)行《血殷殺手》系列最新作品的拍攝，因此，大家結(jié)識(shí)了劇作家鐵山巖治、女主角名取深汐、經(jīng)紀(jì)人丹沢純作以及男主角寺堂云平。次日，元太他們一起去湖上露天溫泉的時(shí)候，卻在女湯發(fā)現(xiàn)了鐵山巖治的尸體，從現(xiàn)場來看兇手應(yīng)該是在發(fā)案之后趁機(jī)混入了騷動(dòng)之中，調(diào)查之后，警方將嫌疑鎖定在深汐、丹沢、寺堂三人中。

這天作為地區(qū)體驗(yàn)采訪的嘉賓，小蘭和柯南來到了岡山。在參觀美術(shù)館的時(shí)候遇到失去記憶的奇怪女人，而在經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)身上還有扭打的痕跡。而趕來小五郎接受了調(diào)查她過去的委托。通過她畫的畫小蘭她們開始尋找她的記憶，而就在這時(shí)柯南發(fā)現(xiàn)她們被跟蹤了。在來到野崎家的大宅之時(shí)出現(xiàn)了認(rèn)識(shí)她的人而她的名字是吉瀨萬由美，找回名字的萬由美卻突然逃走了！

柯南并沒有從步美找到的照片中發(fā)現(xiàn)重要的線索，便將破案的關(guān)鍵再次鎖定日記，仔細(xì)反復(fù)查看之后，柯南發(fā)現(xiàn)了其中的端倪，于是，他再次來到琴房確認(rèn)自己的發(fā)現(xiàn)，沒想到步美等人放在門口的背包不翼而飛，而且大家還注意到了鋼琴旁邊凳子的變化，一切如柯南所料，他讓步美、元太和光彥等人高唱?dú)g快的歌曲，果然將躲在黑暗中悄悄觀察他們的人揪了出來。

比賽中的米奈芭的狀態(tài)不佳，柯南發(fā)現(xiàn)她丟在地上的護(hù)腕從而發(fā)現(xiàn)犯人利用護(hù)腕告訴米奈芭自己已經(jīng)鎖定她的事情。柯南用阿波羅的票進(jìn)入會(huì)場尋找犯人，但面對(duì)易容高手的罪犯，柯南縝密的分析了米奈芭的擊球之后發(fā)現(xiàn)了犯人的真正目標(biāo)不是米奈芭而是她的母親！而阿波羅則告訴了柯南米奈芭如何每次在球場上準(zhǔn)確找到母親的方法。

在警方對(duì)三名嫌疑人進(jìn)行偵訊時(shí)，他們?nèi)朔炊嗷ブ肛?zé)并揭露對(duì)方的犯案動(dòng)機(jī)，這時(shí)，有人在更衣室內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)空瓶子，另外在湖面上還有漂浮的火柴棒，為了弄清真相，警方又找來工作人員進(jìn)行對(duì)峙，然而，他們卻表示并未發(fā)現(xiàn)異樣，期間，女主演深汐的一句話點(diǎn)醒了柯南，在他的引導(dǎo)下，大家得知一整夜都呆在溫泉里的人并不是兇手而是死者本人，那么，兇手到底是誰？在他的身上又有怎樣的關(guān)鍵性證據(jù)？