在東京的松陰神社，少年偵探團及時救下了被男子襲擊的小早川公子小姐，為了尋找她爺爺藏起來的足以買下國家價值連城的寶藏，大伙一起前往她的老家津和野在中途的新山口車站，遇到了自稱是公子小姐的朋友川子茂先生，但柯南和灰原注意到這并非他的真名，到達之后，他們又發現了新的暗號，順著線索來到了萩市，沒想到襲擊公子小姐的人那些人將灰原、光彥和公子小姐帶走。

對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。

少年偵探團在米花公園附近遇到了步美以前的鄰居秋本小姐，她正準備去附近的警局找每晚都能遇到了大胡子警察道謝，沒想到詢問后卻發現根本沒有這個人，碰巧這附近頻頻發生闖空門事件，大家懷疑那個假警察就是盜竊犯，于是柯南他們分頭展開調查，意外的是大家都對這個冒牌警察贊不絕口，他到底是誰？又是為了什么目的而假扮警察？

小蘭從昏迷中醒來時發現自己在一個小木屋里，并且身上的傷也被人包扎好了，這時，小五郎他們也找到了這里，服部在隔壁的房間發現了很多新線索，他把案件從新理順后，將所有人都叫到了村長家，并指認這個用刀刺傷河內深里的人就是他身旁的工藤新一，沒想到被揭穿后，新一竟然嚎啕大哭并主動承認自己的罪行，就在這時，死羅神出現。

妃英理找到企圖辭職的九條檢察官，并告訴她竹內的死并非自殺而是經過策劃的謀殺案件，得知此事九條檢察官決定和妃英理一起在法庭上將真相公之于眾。審判過程中，小五郎以辯方的特別證人出現，他不但說明了竹內夫婦早已名存實亡的婚姻，還將五年前竹內違法建筑案的內幕也說了出來，然而最關鍵的竹內死亡之謎還是由柯南道出真相！