高中生偵探工藤新一與毛利蘭、鈴木園子，一起到電影導(dǎo)演永田彰宏的別墅玩。當(dāng)永田以指導(dǎo)演技為理由，與新進(jìn)女演員沙織熱吻時(shí)，永田的妻子，同樣也是知名女演員的知里突然現(xiàn)身，而且還突然打了沙織一巴掌，於是兩人開始產(chǎn)生激烈口角。為了要緩和氣氛，永田邀請(qǐng)大家一起喝紅茶...

委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們?cè)诖畛藴娇h的列車上，遇到了兩名爭吵的醫(yī)生佐藤、伊達(dá)，期間伊達(dá)曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發(fā)現(xiàn)尸體，柯南洞察到伊達(dá)神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

大家一起去滑雪的時(shí)候，小五郎弄丟了別墅的鑰匙，三人正愁沒地兒住的時(shí)候，醫(yī)科大學(xué)的大山教授認(rèn)出小五郎并邀請(qǐng)他們?nèi)プ约旱膭e墅，并正巧碰上了大山教授學(xué)子們的聚會(huì)，期間，中原驅(qū)車下山買下酒菜，趁這個(gè)機(jī)會(huì)大家也都各自活動(dòng)，可中原回來后，卻發(fā)現(xiàn)大山教授被殺，柯南在現(xiàn)場根據(jù)教授留下的線索找到兇手。

小川醫(yī)生這兩年來不斷收到未署名的錢和玩具，實(shí)在是不知道來歷，于是前往毛利偵探事務(wù)所求助。在柯南的提示下小五郎推理出玩具其實(shí)是中古品，而小蘭也因此開始懷疑起柯南的身份。在前往小川醫(yī)生工作的醫(yī)院調(diào)查過程中看到柯南翻閱病例的小蘭對(duì)柯南的懷疑也進(jìn)一步加深。最終柯南在千鈞一發(fā)之際成功解救了小川醫(yī)生的孩子。而柯南也成功化解了小蘭的懷疑。

小五郎骨折住院，某天夜晚他看到對(duì)面的房間有殺人的黑影，匆忙趕去后，卻發(fā)現(xiàn)屋里什么都沒有，接下來的幾天，發(fā)生了同樣的事情，主治醫(yī)師白井說可能是因?yàn)槠诙a(chǎn)生的幻覺，但柯南卻認(rèn)為事件沒那么簡單，他陪夜的當(dāng)晚也看到了殺人場景，兩人一起跑出去，當(dāng)他趕到小五郎身邊時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)小五郎已昏倒，旁邊還躺著已經(jīng)死去的江藤醫(yī)生，小五郎就這樣糊里糊涂的成了「殺人兇手」……