小蘭開始懷疑柯南的身份就是新一，拾到柯南遺落的手機的小蘭，想用發送手機郵件的方法來確認真相。當小蘭按下了電源開關,卻出現手機解鎖的畫面。正當她為解除4位密碼冥思苦想時，小蘭回想起半年前與新一的約會并解出了密碼。但發送給新一的郵件卻并沒有發送到柯南的手機上，而這時新一也打來了詢問的電話，最終小蘭打消了對柯南的懷疑。

柯南和小蘭在公園遇到了帶狗玩耍的八木沢夫婦和堤夫婦，兩只小狗武藏和克爾更是贏得他們的喜愛，然而，沒過幾日，就發生了一起惡狗傷人事件，攻擊者正是武藏，它咬傷了隔壁中谷太太的婆婆，導致其失血過多而死，雖然小五郎和柯南等人認為是中谷太太命令武藏進行襲擊，可卻沒有確鑿的證據，直到克爾在案發的院子里找到……

小五郎，柯南，蘭，園子為了看伊東玉之助的劇團的戲劇表演，而前往了有名的劇院金丸座。這次，劇團上演的是以《歌劇院的怪人》為藍本改變的《金比羅劇院的怪人》的時代劇，玉之助飾演怪人，女演員輕部蘆美飾演女主角歌手。之后，在彩排中大吊燈突然落下，由于蘆美額頭受了小傷，玉之助不得不在劇院公開了被實際存在的怪人要求更換女主角的事情。

除了發現煙頭，柯南還發現二川身上多處沾有血跡，博士等人也在懸崖上找到了寫有遺書的手機，回到旅館后柯南將這件命案告訴了其他人，就在大家根據二川留下的遺書認為他是自殺時，柯南卻說他是被人用鋼管擊中頭部墜落山崖而死，于是少年偵探隊便對其他三個可疑人的房間進行檢查，雖然一無所獲，但柯南還是發現了蛛絲馬跡，他讓灰原配合他演戲，沒想到真的有人上鉤，這個人就是真兇嗎？

小蘭班上轉來了一個與水無很相像的男孩子本堂瑛祐，這不禁讓柯南提高了警惕，見面之后，柯南發現他只是一個極度迷糊的少年，也放下了心來，這時，事務所來了一個叫三角篤的男人，他委托小五郎找和自己吵架而消失的伴侶， 在柯南的提醒下，大家來到了他們初次相識的群馬滑雪場，沒想到他的伴侶居然在密閉的車內死亡，雖然狀似自殺，但柯南認為這是他殺案件，而兇手就是……