柯南與毛利小五郎等人受名小說家虎昌先生委托調查其妻子的外遇事件，于是小五郎帶著小蘭和柯南來到被稱為吸血鬼山莊的虎昌家。當天晚上在書房看電影的虎昌先生卻被人殺害！而兇案現場的門被從內部反鎖，屋外的積雪已深，卻未留下任何腳印，是真正的密室殺人案件。加之因為大雪警方也無法前來使得案情疑云重重。

在銀行的出租保險箱里面，躺著銀行員工園田真知子的屍體，而且外面的鐵門還拉下，在外面還貼了一張報警就會引爆炸彈的紙。新一先將屍體跟室內的狀況拍攝下來，并且要小五郎確認倒在里面的女子是不是真知子。小五郎表示突然接到真知子的電話，請他到銀行來說有事情跟他商量，可是當他到銀行時，真知子就已經倒在里面...

小五郎的師傅塩田，在劇院找到了處理威脅事件的小五郎，而此時，他們正趕上女主角祥子和男主角宇田彩排一出殉情的戲碼，可祥子卻在演戲中被真正的毒殺，當所有的嫌疑都指向和水杯有關系的館岡和中山時，塩田卻搖頭否認，期間小五郎意外受傷而離開。思考陷入瓶頸的柯南，從塩田突然談起的芥川龍之介的《蜘蛛絲》得到啟示，找出了兇手。

這時，二樓傳來老師們的慘叫，柯南和小蘭跑上去發現下田被人勒死，柯南立即開始找兇器，但并未找到，唯一能確定的是，兇手就在中村、米原和坂井之間，接下來的搜尋中，柯南在下田脖子上發現了頭發，兇手就是那個人！可是該通過誰之口揭穿兇手呢，園子昏睡不了解案情，正值苦惱之時，他想到以工藤的的身份讓小蘭用便攜電話說出真相，而小蘭卻在得知真相后痛哭不已。

麗花身上有被捆綁的痕跡，柯南在調查中扭開水龍頭的時候，發現水居然是從蓮蓬頭流出，確定了兇手之后，接下來就是找證據，柯南麻醉小五郎，借助小五郎的聲音讓三船、五條、六田、一枝脫下外套，更加確定了自己的推測，在黑暗的別墅中，柯南指出兇手，而兇手的殺人動機則源于兩年前。