牛迂的死因是喝了摻進氰化鉀的綠茶后中毒身亡。神奈川縣的橫溝警官發現裝著氰化鉀的瓶子翻倒在尸體下。然而牛迂打開了綠茶的瓶蓋后沒人再碰過，因而他斷定這是自殺案件。但柯南卻對此很懷疑。之后柯南發覺元太的舉止很古怪，于是調查三瀨等人的車內垃圾，找到了決定牛迂絕他殺的證據。犯人也最終承認了自己的罪行。

女主播水無憐奈拜托小五郎調查一件奇怪的事情，她家的門鈴連續兩個月無故響起，但卻從未發現有任何人出現在附近的跡象，并且門口還曾出現過一瓶安眠藥，更離奇的是隔壁空了半年的房子竟然在某天夜里出現了聲響，聽完水無的描述，柯南在她家門口的墻上粘了發信器，企圖竊聽門外的動靜，之后，又獨自來到隔壁房間調查并在玻璃門上發現了“木、美、和”三個字。

公演不能終止，可是主演蓮華卻還是沒有下落，情況緊急，小蘭自告奮勇決定暫時擔任輝夜姬一角。于是，少年偵探隊出動，他們和玉之助一起幫忙找人，期間還遇到為給歹徒送錢而被打昏的片岡秘書大貫，面對人財兩空的狀況，柯南能否找到蓮華？《竹取物語》又能否完美謝幕？

警方調查期間本山總是鬼鬼祟祟的像是在謀劃著什么，他提議大家一起去吃飯，然后又謊稱自己有東西落在了車上，返回座位偷偷拿走了小蘭裝在包里的網球，然而暗自慶幸計劃成功的本山還不知道，這時的警方和小五郎早在柯南的提醒下，知道了他就是兇手以及他的作案手法，于是，大家暗中尾隨他來到機場，在他企圖逃逸之前將他的罪行揭穿！

柯南、小五郎和小蘭一起到神話故鄉出云旅游，并在這里認識了兩情相悅卻無法在一起的江角榮子和福間良介，次日，警察在豬目洞窟發現了江角的未婚夫鱷淵的尸體，經過篩選，具有殺人動機的有四個人，除去江角、福間還有藤江和石飛，有目擊者說曾見過福間出現在案發現場，可福間卻對此沉默不語像是在保護什么人，而江角也和福間出現相同的情況，為證明二人的清白，柯南能找到什么樣的證據？