毛利小五郎帶小蘭和柯南到傳說有天狗出沒的山里玩，路遇鄉土學者下村昌三。天色已晚，小五郎他們只好在民宿住上一晚。第二天，在小蘭的提議下，大家去附近的洞窟景點參觀，卻意外撞到鎮長帶著天狗的面具，在洞窟懸崖上的祠堂上吊自殺。鎮長為何要扮成天狗？他自殺的動機又是什么？

若狹老師不慎將話劇演出要用的屏風弄臟，柯南一行跟著若狹老師回到公寓幫忙重畫，完工后隔壁房間傳來了噪音，元太和柯南前去抗議時遇到了新的案件。死者是一名模特，而她的男友是有名的高爾夫運動員，若狹老師在早上聽到了兩人的爭吵，而柯南已經確定了誰是兇手，現在只差找到關鍵的證據。

警察開始調查帳篷燃燒的原因，籃球社的成員都有不在場證明。柯南從段野的證詞那里發現了奇怪之處，黑田管理官也發覺了異樣，這不是一起意外自殺，而是故意殺人事件。柯南從大家做的橡子挑擔偶人得到了啟發，懷疑是有人做了一個自動起火裝置故意暗殺了漆原史昭。

米小圈和姜小牙還有鐵頭去了器材室，本來是想在里邊逛逛，忽然發現桌子上放了一盒炸雞，鮮美的炸雞還冒著熱氣，鐵頭和姜小牙還有米小圈立刻大快朵頤，將炸雞吃得一塊不落的時候，米小圈百無聊賴地翻找器材，忽然看到一個神奇的怪物，嚇得他哇哇大叫，三個人連滾帶爬逃走了。課間十分鐘，姜小牙和米小圈無意中看到李黎將家里的小烏龜偷偷給帶來了，原來外表冷酷冰清玉潔的李黎也有養寵物的嗜好，米小圈竊喜，有了這個把柄今后她再也不能找他們麻煩了。最近班上有同學開始追星，李黎也不例外，米小圈有一次偷偷看到李黎親手寫的一封信，原來李黎的偶像是歐陽樂樂，這個手腳并彈的音樂奇才，不僅有才，人長得又帥，老師是不允許追星的，米小圈覺得自己又抓到了李黎另一個把柄。李黎發現米小圈像小狗一般總是圍著她轉，這可不是好現象，她很快買通了鐵頭，鐵頭智商根本不在線，將米小圈私下看李黎信箋的事情又給暴露了。看來要給米小圈點厲害了，就知道米小圈膽子小，李黎特意邀請他去欣賞奪命小木屋。來到奇妙小屋，李黎和米小圈都支支吾吾不敢進去，為此他們吃巨無霸熱狗，巨無霸爆米花，最終還是被一群人的衣服給帶入奇妙小屋。這奇妙小屋中不僅有驚悚的音樂，還有一些稀奇古怪

為了和靈魂偵探堀田凱人進行對談，柯南跟著毛利小五郎來到了酒店，但到時發現堀田已被殺害，其隔壁房間的客人竟然是世良。柯南和世良在案發現場進行了一番調查，罪犯的手法與關鍵性的證據全被找了出來，就在柯南準備和往常一樣進行推理時卻發現自己的變聲器不見了，而這時竟有人很自然的用他遺失的變聲器開始模仿小五郎的聲音進行推理。