工藤收到屋田誠人的信，信上說他一年前辦的案子有差錯讓他重新調查，于是，在服部、小五郎等人的陪伴下他們一起前往那個村莊。柯南只身來到了信上所說的地址，不想被關進了小木屋，就在這時，他因為誤食解藥的身體開始發生變化，逃脫期間掉進了旁邊的湖里，被人發現時他已經失去記憶。為了讓他想起過去，服部一行帶著新一來到了當時的案發現場日源村長家，并在這里碰見了記者河內深里以及屋田誠人的同學水川萌生。

小蘭和園子去吃帶上小學生才能打折的巨龍之山奶油圣代。柯南覺得無聊去商場廁所時看到了高木、千葉和5歲的人質結誠佳代子的媽媽。柯南去地下停車場解救了佳代子，卻反被殺人犯大嶺良介當人質劫車帶走。小蘭找來了毛利小五郞救柯南。車上，柯南得知大嶺在涉谷開搶殺了柔道黑段、經常拖欠工人工資而引發金錢糾紛的恩田和美。原因是替開發過許多游戲卻沒得到應得數目的工資的朋友金山報仇。柯南企圖逃走，黑暗中有人對柯南開槍，大嶺救了柯南，柯南找來阿笠博士幫忙掩護。在毛利的調查中，幕后嫌疑人有三個。。。

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。

園子邀約柯南和小蘭一起來賞楓，可她的真正目的卻是想要將紅色手帕系在《冬季楓紅》拍攝地點的樹枝上，以此為暗號與京極碰面，然而旁晚時候，當她們再次返回樹林卻看見了一具尸體，而此人正是曾與她們偶遇的電視劇人員，天色越來越暗，柯南察覺到有不止一個人在監視著他們。

警察在案發現場發現了一個筆記本，上面以流動日記的形式寫著這四名死者害死甲斐先生的秘密，根據這個筆記本，大和警官推測兇手就是因為內疚而動手殺人的繁次。但是還有疑點并未解開，于是，柯南和服部兩人再次來到了綾華的死亡現場，并從一名警察那里聽到了關鍵的線索，兇手就是……