毛利小五郎受久須美工械廠社長的委托，調查工廠零部件被偷的案件，為了不引起職員的警惕，柯南和小蘭也一同隨行假裝參觀。在對職員們暗中調查后，行為怪異的谷崎成為毛利小五郎的懷疑對象，三人計劃在倉庫抓住罪犯的現行，不料卻發現谷崎死在了反鎖的房間里。正當案件一籌莫展時，谷崎生前研究的老鼠機器人引起了柯南的注意。

鈴木集團舉辦的熱氣球大賽引來了很多參賽選手，冠軍獎金高達1000萬日元，蟬聯兩屆冠軍的水口先生今年帶著太太一起參加了比賽，賽前他和奧田先生發生了爭執。比賽中，奧田先生撞上了水口先生的熱氣球，在墜落過程中水口太太墜落身亡，發生的這一切看似只是一場事故，但柯南卻從熱氣球的殘骸中看出了端倪。

利用步美找到的暗號解讀表，柯南本以為能順利解開暗號，不料卻遇到了瓶頸。正當此時，若狹老師再次拜托少年偵探團前往舊倉庫尋找石灰。來到舊倉庫的眾人發現倉庫一片狼藉，在若狹老師不經意的提示下，柯南終于解開了暗號的含義，并推測犯人將再次來到舊倉庫。為了避免打草驚蛇，柯南設計誤導犯人，并在深夜與若狹老師等人再次來到舊倉庫，柯南能否順利將犯人一網打盡？

千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

正在公園里踢足球的少年偵探團突然聽到一聲慘叫，房間里沖出來一個人慌張的讓他們報警，此人正是受害人小久保女士的侄子。所有可能殺害小久保女士的人都有著不在場證明，就在眾人一籌莫展時，小久保女士生前飼養的八哥引起了柯南的注意，這只一直口出惡言的八哥為解開案件提供了關鍵的線索。