學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒(méi)請(qǐng)假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長(zhǎng)問(wèn)及此事時(shí)，大家也都避而不語(yǔ)，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動(dòng)的人體模型，窗戶(hù)后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級(jí)里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。

因?yàn)榭履喜聦?duì)了海豚旅行團(tuán)所出的謎題，于是，為三人贏得了一次免費(fèi)乘坐交響樂(lè)號(hào)去小笠原的機(jī)會(huì)，能登上這艘船的只有十名乘客，在登記途中，小五郎碰見(jiàn)了老警察鮫崎，但聽(tīng)乘務(wù)員說(shuō)這艘船上還有第三名偵探，小蘭和柯南也無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了這次活動(dòng)的組織古川，夜晚，大家聚在一起討論此次前來(lái)的乘客，當(dāng)聽(tīng)到葉才三這個(gè)名字時(shí)，每個(gè)人都面露驚訝之色。

帝丹小學(xué)校慶這一天，少年偵探團(tuán)拿著阿笠博士送給大家的電影折價(jià)券一起去看電影，大家爭(zhēng)執(zhí)之后決定去看哥美拉的三部片子，沒(méi)想到今天是這家電影院最后一天營(yíng)業(yè)，柯南等人成了最后一批觀眾，就在欣賞電影之際，熒幕上卻出現(xiàn)了一個(gè)黑影，原來(lái)這個(gè)黑影就是迫使電影院關(guān)門(mén)的張?zhí)锏倪z體，在警方要以自殺確定這件案子的時(shí)候，光彥卻說(shuō)一句讓大家驚訝的話！

小五郎帶小蘭和柯南去日賣(mài)樂(lè)園游玩，正好碰上劇場(chǎng)演出，假面超人的表演橫跨整個(gè)樂(lè)園，可就在他表演從高空彈跳的動(dòng)作時(shí)，腳踝的橡皮突然斷裂，假面超人的表演者西野掉落河中而死，這起案件乍一看是意外，但柯南注意到橡皮有灼燒的痕跡并非自然斷裂，于是推斷出這是謀殺，在對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查和相關(guān)人員的偵訊后，兇手浮出水面！

小蘭和柯南潛水的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)了一名女子的尸體，鎮(zhèn)上的驗(yàn)尸醫(yī)生田中認(rèn)為這是一起自殺事件，但被害人的朋友卻口口聲聲說(shuō)一定是田中殺的，原來(lái)田中為和院長(zhǎng)女兒訂婚而拋棄了死者，雖然田中的嫌疑最大，但是他卻有不在場(chǎng)證明，小五郎干著急沒(méi)辦法，而柯南則從撿垃圾的爺爺那里找到了一個(gè)破洞的游泳圈，并用空瓶子做了個(gè)簡(jiǎn)單試驗(yàn)，犯人的手法他已完全明白。