柯南的班級(jí)轉(zhuǎn)來(lái)了一個(gè)叫灰原哀的女生，而同一天少年偵探隊(duì)也收到了同校俊野幫忙找哥哥的委托，大家一起去俊野家進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一張夏目漱石的肖像畫，俊野說(shuō)曾有一個(gè)黑衣女人很賞識(shí)這幅畫，聽到這些，柯南馬上聯(lián)想到了黑衣組織，便急忙帶領(lǐng)偵探隊(duì)走街串巷的尋找線索，期間，在便利店遇到的一個(gè)使用假錢的男子引起他的注意，于是，一路尾隨，推理出了這名男子的去向。

小蘭到上森老師的烹飪教室去上課，菜做到一半屋里突然停電，這時(shí)，烹飪老師上森美智卻不知道被什么人刺傷了背部之后身亡，這名兇手利用繩子和冰塊早就事先制造了一個(gè)會(huì)自動(dòng)斷電的裝置，調(diào)查結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，兇手從外部進(jìn)入屋內(nèi)行兇的可能并不成立，那么兇手就是屋內(nèi)除去柯南三人的其他幾名學(xué)生。

服部平次邀請(qǐng)柯南與毛利和小蘭來(lái)大阪參觀旅行，一行人在旅行途中遇上一件離奇墜樓死亡事件。而這與之前的殺人案有著驚人的相似，疑似連續(xù)殺人案件。在柯南與平次對(duì)案情細(xì)心的推敲下發(fā)現(xiàn)整個(gè)案情指向一位女關(guān)系人，而就在這時(shí)她卻慘遭滅口，案情越趨險(xiǎn)。

次日，暮目警官來(lái)到石本的公司詢問(wèn)案件，石本說(shuō)出了自己曾被平岡威脅的事，本以為案子就以認(rèn)定平岡為兇手了結(jié)的時(shí)候，躲在社長(zhǎng)室的柯南發(fā)現(xiàn)曾與幸子見面的男子從屋子里拿走了一個(gè)遙控器，而這名可疑男子其實(shí)是幸子的男朋友柴田健一。小五郎讓所有案件相關(guān)人員來(lái)到派對(duì)現(xiàn)場(chǎng)并說(shuō)柴田就是兇手，可由于他的錯(cuò)誤判斷，柯南只好再次將他麻痹以找出真兇。

柯南和從便利商店調(diào)查回來(lái)的高木警官交談的時(shí)候，注意到了門上的血，這時(shí)，美菜的未婚夫也帶病趕來(lái)，他說(shuō)自己曾來(lái)找過(guò)美菜，但在門外等了半天也沒人開門，根據(jù)這些信息柯南知道了兇手誰(shuí)以及她所謂的密室手法。但案件還未查清，小五郎就急著要去看演唱會(huì)，柯南看準(zhǔn)時(shí)機(jī)將他麻醉，用變聲領(lǐng)結(jié)說(shuō)出真相。