為找尋更多的線索，服部向胴口詢問起袴田與垂見之間的恩怨，不想他卻避而不答反而找來袴田教訓(xùn)服部，之后他又遇到了當(dāng)時在二館外的學(xué)生，據(jù)目擊人說所，案發(fā)時他們曾看到一個頭戴面具，身背護(hù)具袋的人進(jìn)出這里，聽到這些證詞之后，服部終于知道了兇手是誰以及他所使用的手法，而此時，柯南等人也趕到了比賽會場，聽了警察對案情的描述之后，柯南急忙趕往服部所在的二館倉庫，卻發(fā)現(xiàn)服部早已將兇手制服。

看著奄奄一息的柯南，步美建議大家自己想辦法，三人按照石頭上的文字推斷出了出口方位又利用蝙蝠逃出了洞穴，歹徒也遭到逮捕。緊接著柯南被立刻送到醫(yī)院進(jìn)行治療，又在小蘭碰巧知道血型的情況下給他輸了血，小蘭最近的奇怪反應(yīng)讓柯南意識到自己的身份或許已經(jīng)在小蘭面前暴露，就在他打算向小蘭坦白時，灰原拿槍對準(zhǔn)柯南。

小五郎等人在去海豚樂園的路上，遇到了幾位正在進(jìn)行大學(xué)同學(xué)聚會的女子。為了接另一位大學(xué)同學(xué)，他們一起前往海豚樂園飯店卻意外發(fā)現(xiàn)她們等待已久的藤村直美被殺害了。經(jīng)過調(diào)查之后柯南確認(rèn)了兇手的身份并向大家演示了兇手利用雪糕的犯罪手法。再自己留下的證據(jù)面前，兇手最終承認(rèn)了罪行。

茂木認(rèn)為小五郎是兇手而開槍將他射傷，當(dāng)前來“黃昏別館”的所有名偵探都命喪黃泉時，電腦上居然出現(xiàn)了一行關(guān)于寶藏的信息，一直躲在監(jiān)視器操控室的神秘幕后黑手終于按捺不住露出了真面目，沒想到這個人居然是……柯南引導(dǎo)她說出了整件事的真相，而這時，本應(yīng)死去的偵探們居然都出現(xiàn)在門口，可到底是怎么回事？這棟別墅的寶藏又是什么？

當(dāng)大家趕到神像處時，榮造早已氣絕身亡，聞訊趕來的警察也迅速介入調(diào)查，當(dāng)前唯一可以確定的是，兇手就在當(dāng)時搭乘纜車的人之中，柯南注意到了山下的工人休息室便趁大家不注意的時候跑去調(diào)查，卻在這里發(fā)現(xiàn)……有了這樣?xùn)|西，一切謎題迎刃而解，他提出讓大家再次搭乘纜車以場景重演的建議，并麻醉小五郎說出了事情的真相。