建太去撿球時透過窗戶發現了一個人身受重傷靠在沙發上，待大家發現后檢查傷者已經死亡。柯南不認為這是起意外事件，因為客廳里還躺著另外一名死者。經警察調查后得知受傷死者是房地產老板河合信藏，躺在地上的死者是河合以前的員工名叫柴田健介。柴田因挪用公款被河合開除，警察推測這可能是柴田的殺人動機。事件發生時河合的妻子優子正在家中二樓睡覺，沒有聽到樓下的打斗聲，這件事讓柯南起了疑心。

根據友寄夫人的回憶，寫有打開機關盒方法的紙條被丈夫藏在了某本書中，眾人紛紛開始查閱圖書館中的藏書。柯南在回憶友寄夫人所言之后，頓悟了紙條被藏匿的方法，并推理出紙條所在的書籍。正當眾人齊心協力想要從書中找出紙條時，圖書館突然停電陷入一片黑暗，柯南等人趕緊前往放置機關盒的展廳，卻發現基德早已留下卡片逃之夭夭。

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

少年偵探團的理科自由研究作業是拍攝鎮子的全景照片，為此阿笠博士帶他們來到云丸山露營，在山中小屋他們遇到了正在爭吵的四人，而三年前意外去世的元木是他們爭吵的焦點。爭吵過后岳美負氣離開睡在了懸崖底下，半夜的時候榮子等人為三年前因意外去世的元木默哀，正好醒來的柯南見證了這一幕，但在第二天元太卻發現山下的岳美小姐倒在了血泊中。

佐藤警官開始調查兇殺案的現場，她盤問過從旁邊廁所出來的三人，但三人都有不在場的證明。小蘭借口要去洗手間，獨自一人跑到比賽場館內開始進行調查。之后平次的對手沖田總司發現了一個可疑之處，兇手穿著的護具和道服都沾上了血跡，袴的正面卻沒有一絲血跡，背面卻被濺上了血。在現場的那位失明老人也想起了案發時他曾聽到有人用關西腔打電話，平次憑借這些信息大概掌握了兇殺案的真相。"