阿笠博士帶少年偵探團(tuán)到野外去露營(yíng)，可卻在回程的途中在森林里迷路，誤打誤撞來(lái)到了一個(gè)被森林環(huán)繞的古堡，所幸主人很熱情的邀請(qǐng)大家入住古堡，然而住在里面的間宮家族好像隱藏這什么秘密，之后，柯南在房間的密室里發(fā)現(xiàn)一具骷髏，就在這時(shí)，有人從背后將他打暈。

找到兇器成了破案的關(guān)鍵，小五郎發(fā)現(xiàn)抽屜里的冰鎬少了一根，加之對(duì)大家物品的檢查認(rèn)定矢代就是兇手，可是柯南卻發(fā)現(xiàn)消失的冰鎬被用來(lái)固定植物了，繼而小五郎又認(rèn)定上森的兒媳熏兇手，熏指出這里的每個(gè)人都有殺人動(dòng)機(jī)并否定自己是兇手，到底誰(shuí)是兇手呢？這時(shí)，柯南從目暮警官和小五郎的談話中得到啟示，找到兇器之后，沒(méi)錯(cuò)，兇手就是那個(gè)人！

因?yàn)橐匀珗?chǎng)觀眾為人質(zhì)，歹徒更加猖狂，在帶走了五千萬(wàn)元之后，又要求在比賽結(jié)束前追加十億元，否則就射殺觀眾，他還揭露出了隱藏在人群中的警察并讓他們撤離。雖然暮目警官趁著歹徒打電話的機(jī)會(huì)讓在現(xiàn)場(chǎng)的警察搜尋可疑人士，但卻一無(wú)所獲，歹徒到底是怎么打電話且同時(shí)觀察觀眾席上的動(dòng)靜呢？又是如何避開(kāi)大家的耳目呢？

小五郎受學(xué)生時(shí)代認(rèn)識(shí)的房東太太宗田光江之托，開(kāi)導(dǎo)她最近不知為何事而消沉的孫子阿真，數(shù)次敲門無(wú)人回應(yīng)，光江用備份鑰匙把門打開(kāi)，卻發(fā)現(xiàn)屋內(nèi)一片狼藉，而且墻壁上還涂滿了用紅色蠟筆畫(huà)的線，大家在浴室發(fā)現(xiàn)了割腕而死的阿真，光江讓柯南找來(lái)醫(yī)科大學(xué)的房客城戶，但已經(jīng)為時(shí)已晚，小五郎斷定這是自殺案件，但光江和柯南卻認(rèn)為是被人抹殺，這時(shí)，大家注意到了在建筑模型里的鑰匙，也就是說(shuō)這是密室殺人事件！

原來(lái)這名行跡可疑的女士是柯南的媽媽有希子，她將此行的目的告訴柯南后，大家就一起聚到休息室聽(tīng)小五郎的推理，期間，警察在隧道里淺間的尸體上發(fā)現(xiàn)了膠帶碎片，突然靈光一現(xiàn)，柯南知道了誰(shuí)是兇手以及他的犯案手法，卻苦于沒(méi)有證據(jù)，按照小說(shuō)的劇情，柯南還有被殺的可能，苦惱之時(shí)，有希子提議干脆將計(jì)就計(jì)讓兇手自己現(xiàn)身，于是一場(chǎng)揪出兇手的好戲上演。