元太在奧米花的路口邊找東西時，突然被身后狂奔而來的紅衣男子撞倒，元太追逐紅衣男子未果，便叫來少年偵探團一起幫他尋找紅衣男子的下落。正當幾人爭論不休時，柯南等人被警察叫住詢問，這才得知該紅衣男子竟是一名搶劫犯，于是少年偵探團便決定幫助警察抓到紅衣男子。與此同時，另一名紅衣男子來到警察局，告訴警察他失憶了，卻被警察以嫌疑人的身份進行追捕。這名紅衣男子究竟是不是搶劫犯？感覺此事另有蹊蹺的柯南展開了調查。

毛利小五郎收到一封落款人名為倉田屋駒吉的信件，此人號稱要把傳家寶送給他，于是小五郎便與柯南和小蘭一同前往約定地點山口縣。來到山口縣的三人偶遇了記者夏目明日香，小五郎謊稱三人是來此地度假的，明日香便主動請求為三人當導游。然而在旅行中，小五郎不慎說漏嘴透露出此行目的，卻因此遭到了警察的逮捕。原來名為倉田屋駒吉之人竟是一名搶劫犯，而所謂的傳家寶則是搶來的貴重贓物……

鈴木集團舉辦的熱氣球大賽引來了很多參賽選手，冠軍獎金高達1000萬日元，蟬聯兩屆冠軍的水口先生今年帶著太太一起參加了比賽，賽前他和奧田先生發生了爭執。比賽中，奧田先生撞上了水口先生的熱氣球，在墜落過程中水口太太墜落身亡，發生的這一切看似只是一場事故，但柯南卻從熱氣球的殘骸中看出了端倪。

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。

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。"