小五郎骨折住院，某天夜晚他看到對面的房間有殺人的黑影，匆忙趕去后，卻發現屋里什么都沒有，接下來的幾天，發生了同樣的事情，主治醫師白井說可能是因為疲勞而產生的幻覺，但柯南卻認為事件沒那么簡單，他陪夜的當晚也看到了殺人場景，兩人一起跑出去，當他趕到小五郎身邊時，卻發現小五郎已昏倒，旁邊還躺著已經死去的江藤醫生，小五郎就這樣糊里糊涂的成了「殺人兇手」……

身體變小后柯南轉入帝丹小學，并結識了步美、光彥和元太。某日，明星洋子來到毛利偵探事務所，說總感覺有人暗中監視她，為了更進一步了解真相，毛利一行人來到洋子住處，可開門后居然有具死尸橫在門口，期間柯南發現了另一名演員優子的耳環并且還注意到洋子的經紀人山岸神態怪異，洋子、山岸、優子到底誰才是真正的兇手。

柯南與毛利小五郎等人受名小說家虎昌先生委托調查其妻子的外遇事件，于是小五郎帶著小蘭和柯南來到被稱為吸血鬼山莊的虎昌家。當天晚上在書房看電影的虎昌先生卻被人殺害！而兇案現場的門被從內部反鎖，屋外的積雪已深，卻未留下任何腳印，是真正的密室殺人案件。加之因為大雪警方也無法前來使得案情疑云重重。

步美某日經過傳說中的鬼屋，而且還看到屋內有鬼火！為了一探究竟柯南，步美，光彥還有元太一起出動來到這個傳說中的鬼屋。因為屋主被殺后家里的其他人就突然間不知去向，于是許多鬧鬼的傳說就此傳開。但在柯南和少年偵探團的各位探查之后發現了鬼屋中真的有人居住著！在調查了屋子之后柯南終于發現背后真正的秘密。最終殺害房子主人的兇手也自首承認罪行。

某天小五郎偶遇了大木田社長并把自己的名片給了他。之后的晚上大木田突發心臟病身亡，而小五郎和小蘭，柯南為了配合調查也來到大木田的家里。在調查了現場之后柯南發現了大木田大量出汗的事實，而從現場外面的花和點心處發現了大木田死亡的真正的原因。之后柯南得知了社長和司機之間的矛盾后推理的方向也越加明確最終柯南以新一的身份告訴了暮目警官犯人的真實身份并抓獲了犯人。