此次幽靈恐慌的第二天，柯南他們下榻的民宅的主人—永倉先生被人襲擊了。永倉先生雖然沒有生命危險，但是犯人是誰卻不得而知。警察以重要參照人為理由帶走了從在進行地球遺產登陸委員會那里派來的缺德調查官川治，但柯南卻發覺這其中不自然的地方，最終少年偵探團的各位找到了真正的犯人并將找出了幽靈少女的真相。

帝丹高中最近發生了不可思議的靈異事件，小蘭本想拜托小五郎調查卻被拒絕，所以由柯南出馬破解校園靈異事件之謎。期間，小蘭他們還遇到新出醫生，于是一行人在園子的帶領下首先來到了體育館，這里曾莫名的出現了兩年前就已死去的保坂的書桌，接著又來到了詭異的圖書館和導致保坂死去的樓梯，經過一圈查看，柯南已大致明白，就在這時，操場中間突然出現了保坂的書桌……

爆炸接二連三的發生，必須要快點抓住歹徒，于是少年偵探隊又仔細看了一遍錄影帶，然而依然沒有任何收獲，柯南不得不重新思考并試圖去揣摩歹徒的心理，這時，他好像突然想到了什么便沖出警局直奔光彥當時拍攝時所站的郵筒，確定了自己的推測后，柯南讓少年偵探隊找到附近其他的郵筒，這起爆炸案到底和郵筒有什么關系？

幸運的是兩人都沒有受傷，演出也能順利進行。然而，就在大家驚訝于華麗的舞臺和逼真的場景時，煙霧繚繞劇場內卻發生了命案，死者是話劇的男主角，案發時，新一立刻跑到舞臺上并在那里發現了手槍和空彈殼，之后又想起了出現在舞臺上的紅色瞄準線，但他卻不認為兇手是從觀眾席殺人，反而肯定兇手當時就在舞臺上，而嫌疑最大的就是和男主角糾纏不清的四名女演員。

因為歹徒在炸彈上裝了竊聽器，可以聽到他們的一舉一動，只要他們一逃走，歹徒就會馬上引爆炸彈，于是，柯南建議將炸彈拆除，期間，他突然想起了關于另外一枚炸彈的線索，便和高木警官稍作商量，為正在竊聽他們的歹徒演上一出戲，眼看炸彈上的時間一點點流逝，柯南和高木警官能否瞞過歹徒安全逃脫？而另一邊，目暮警官在天橋上將爆炸狂逮捕，他是如何得知歹徒的位置，又是根據什么推斷出另外一枚炸彈的位置呢？