柯南、小蘭和園子一起去醫院看望國中同學的時候，遇到了拿著照片四處詢問的本堂英祐，照片上的人正是水無憐奈，但英祐卻堅持認為水無憐奈和姐姐是兩個人，于是，小蘭打電話給水無憐奈的超級粉絲庵野進行確認，沒想到對方竟然說她打錯了，隨后一行人來到庵野家，他的母親正準備出門取錢，柯南察覺到事有蹊蹺，斷定讓她打錢的那個人根本就是詐欺犯，在大家的幫助下，詐欺犯被送往了警局，而尋找水無憐奈也進入了正題。

FBI的所有警員立刻將送至各個病房的炸彈進行回收，就在這時，水無憐奈出現在電視上，為一探究竟，所有搜查員都聚集到水無憐奈的病房，卻發現她好好的躺在那里，而這其實才是黑暗組織的目的，他們在炸彈上還安裝了發訊器，這樣一來水無憐奈的位置一目了然。既然已經暴露，那就只能立刻將她轉移，為混淆視聽，FBI派出了三輛車，但即便如此今恩還是做出了判斷。

為搜集線索，警方決定去死者摔下來的懸崖一探究竟，然而除了雪人什么也沒有，突然刮起一陣大風，元太為拿回被風吹走的手套跌倒在雪地上，他說自己聞到了一股咸咸的味道，這無疑給柯南提供了一條重要的線索。就在警察要以意外事件了解此案時，阿笠博士叫所有人來到堆放雪人的地方，柯南將警察山村麻醉，躲在雪人身后將兇手使用的手法一一道來。

柯南、少年偵探團、哀、阿笠博士來到阿笠博士友人所在村莊觀光，在夜晚的溪邊等待放螢火蟲時，村長的兒子中嶺和助手垂水乘坐運送螢火蟲的貨車到達。垂水打開貨車上的箱子，螢火蟲便成群結隊的飛了出來。元太為了要抓螢火蟲，爬上了貨車，隨手拿走了貨車上的手電。在大家陶醉于欣賞螢火蟲時，助手垂水接到一通中嶺打來的電話，說中嶺在烏帽巖，救命。柯南等人到達時，發現中嶺已經死在車內，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內還飛著一只……螢火蟲。。。

沒過多久本堂瑛佑再次找到小五郎說他在網上發現了一件有趣的事情，于是就把他們帶到了鳥矢町，沒想到竟然在這里遇見了高木和目暮警官，他們正在調查一起兇殺案，死者是住在附近的船本太太，就在大家詢問案情的期間，船本家的兒子透司說兇手是一個穿著黑衣服的外國女人，難道是黑衣組織？這時，柯南突然想起這個小男孩就是曾出現在水無憐奈車禍現場的人。