靜岡縣的橫溝警官特地找到小五郎拜托他調(diào)查一起怪異的案件，此次案件的受害者是演員小宮山，雖然被害者只有一名，但是前來(lái)自首說(shuō)自己是兇手的卻有三人并且這幾人都有理有據(jù)的說(shuō)出了自己的動(dòng)機(jī)和行兇方式，由于事情緊急，橫溝希望小五郎可以盡快做出推理。趕到案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，柯南再次對(duì)證人進(jìn)行詢問(wèn)，并得知了事情的真相，兇手是自首三人中的一人？還是另有神秘四人？

玉之助半夜悄悄出門，妹妹小惠和柯南暗中跟蹤到了劇團(tuán)，兩人剛進(jìn)劇團(tuán)就在舞臺(tái)上發(fā)現(xiàn)了被人打昏了玉之助和劇團(tuán)經(jīng)理系江的尸體，而她的身邊有一張紙條和許多木屑。雖然玉之助昏迷但是他卻被認(rèn)定為重要嫌犯，當(dāng)柯南再次來(lái)舞臺(tái)調(diào)查時(shí)，他突然想到了什么便匆忙趕往醫(yī)院，并通知警方好好保護(hù)玉之助，犯人果真去了醫(yī)院，但他身手靈敏，躲過(guò)了警察的追捕，沒錯(cuò)，這個(gè)人就是半年前消失的江戶小子！

服部和女友和葉受人委托前往鳥取縣傀儡嶺的武田家，但卻在途中迷路，還遇到了一位叫羅伯泰勒的外國(guó)人，這時(shí)，同樣受到武田家的邀請(qǐng)，為他們解開傀儡嶺蜘蛛之家謎團(tuán)的柯南等人剛好從旁邊經(jīng)過(guò)，在他們到達(dá)的當(dāng)天晚上，武田家的長(zhǎng)子信一在木偶倉(cāng)庫(kù)的二樓吊死，接著和葉的身后出現(xiàn)了可疑的人影。

雖然少年偵探團(tuán)被發(fā)現(xiàn)且命懸一線，不過(guò)幸好柯南及時(shí)趕到，大家得以解救，至于這個(gè)黑衣女人根本不是組織里的人。回家的路上，灰原識(shí)破柯南的身份并說(shuō)自己是黑衣組織的人，而阿笠博士現(xiàn)在已經(jīng)……，聽到這些，柯南匆忙趕去博士家卻發(fā)現(xiàn)博士安然無(wú)恙，而這時(shí)灰原也回到家，原來(lái)她因?yàn)榻憬愕氖虑橐呀?jīng)背叛了組織并且服用了和柯南一樣的藥讓身體變小，走投無(wú)路之下來(lái)到工藤家，被博士發(fā)現(xiàn)而收留。

小蘭的班上轉(zhuǎn)來(lái)了一個(gè)叫伊東玉之助學(xué)生，受到他的邀請(qǐng)小蘭和柯南一行人來(lái)到他的劇團(tuán)參觀排練過(guò)程，柯南發(fā)現(xiàn)成員之間似乎有什么問(wèn)題，沒過(guò)多久一樁殺人案件發(fā)生了，案發(fā)時(shí)所有人正好都在舞臺(tái)排練，而且柯南等人就坐在觀眾席，那個(gè)逃過(guò)柯南和劇團(tuán)人視線犯案的兇手應(yīng)該就在其中。