半年前毛利小五郎去杯戶北町工作時，碰巧遇到了一起事件。名為桐崎禮美的女性被發現吊死在自己的公寓中，因為房東和桐崎的鄰居惠小姐都能證明她有自殺的傾向，外加她還留有一封遺書，所以事件被當做自殺處理。桐崎的死讓惠小姐非常自責，而小五郎的話讓她重新振作了起來，為了感謝小五郎才有了今天的約會，但在約會中柯南卻看出那起案件的隱情。

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

柯南確信被警察盯上的千野并不是真正的犯人，而尸體的第一發現者福田先生和催促番藤與天城協商的江崎小姐都有殺人的機會，但在調查中柯南并沒有得到這方面的線索。案件的條理逐漸明確，犯人殺死天城和番藤的目的是為了陷害千野，想起千野偶爾擔任推理小說新人獎的審查后另一條線索出現了。

建太去撿球時透過窗戶發現了一個人身受重傷靠在沙發上，待大家發現后檢查傷者已經死亡。柯南不認為這是起意外事件，因為客廳里還躺著另外一名死者。經警察調查后得知受傷死者是房地產老板河合信藏，躺在地上的死者是河合以前的員工名叫柴田健介。柴田因挪用公款被河合開除，警察推測這可能是柴田的殺人動機。事件發生時河合的妻子優子正在家中二樓睡覺，沒有聽到樓下的打斗聲，這件事讓柯南起了疑心。

柯南從無人機上墜落后便失去了犯人的線索，就在眾人一籌莫展的時候佐藤警官打來電話，她稱發現了犯人。佐藤警官上前拘捕犯人卻反被挾持，柯南和高木等人趕到后協力制服了犯人，但手提包內的1億日元卻不翼而飛。另一方面，本該被綁架的麻奈美小姐正在美術館欣賞裕之的作品，而這背后到底是誰在搞鬼？