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。。。

小五郎，蘭，柯南一行人受到虎田直信的委托，負責調查他的兒子義郎離奇死亡的案件，與此同時，服部在虎田的死對頭龍尾家調查他兒子康司的死亡，與義郎相同，康司的尸體旁也擺放了一只死蜈蚣。當晚，和葉和小蘭看到了身著鎧甲的戰敗武士的影子，得知此事后，龍尾家的綾華神大驚失色跑了出去，而發現她的時候，她已經被吊死在一顆樹上，腳下同樣出現了一只死蜈蚣。

小五郎的朋友向日葵酒吧的老板井上弘子意外被人殺害，當他和柯南趕到案發現場時，弘子的男朋友高岡明已守在尸體旁邊，目暮警官等也展開了調查，據周圍人所說，在案發期間并沒有人出入死者所在的公寓，并且嫌疑人高岡明當時也有充分的不在場證明，就在警方斷定這是起入室搶劫殺人事件時，柯南發現了關鍵線索，他重新推斷死亡時間，并斷言這里并非案發的第一現場。

柯南他們很快就找到了被害者們常去的麻將館，并從老板那里得知，曾有一個叫鬼保獨郎的人與平棟堂次發生過沖突，抓到嫌疑犯后，高木警官便前去找曾聽到兇手聲音的鍋井永貴做指認，沒想剛進門就被人打昏。另一邊，柯南因為步美一句玩笑話，突然想通了Z的含義并說兇案早在十五年前就結束了，此次兇案的發生不過是模仿犯所為而兇手就在被害者的家屬之中。

小蘭從昏迷中醒來時發現自己在一個小木屋里，并且身上的傷也被人包扎好了，這時，小五郎他們也找到了這里，服部在隔壁的房間發現了很多新線索，他把案件從新理順后，將所有人都叫到了村長家，并指認這個用刀刺傷河內深里的人就是他身旁的工藤新一，沒想到被揭穿后，新一竟然嚎啕大哭并主動承認自己的罪行，就在這時，死羅神出現。