雖然少年偵探團(tuán)被發(fā)現(xiàn)且命懸一線，不過幸好柯南及時(shí)趕到，大家得以解救，至于這個(gè)黑衣女人根本不是組織里的人。回家的路上，灰原識(shí)破柯南的身份并說自己是黑衣組織的人，而阿笠博士現(xiàn)在已經(jīng)……，聽到這些，柯南匆忙趕去博士家卻發(fā)現(xiàn)博士安然無恙，而這時(shí)灰原也回到家，原來她因?yàn)榻憬愕氖虑橐呀?jīng)背叛了組織并且服用了和柯南一樣的藥讓身體變小，走投無路之下來到工藤家，被博士發(fā)現(xiàn)而收留。

小五郎受推理迷林雅人之邀去米花町水族館觀看表演，沒想到在表演現(xiàn)場卻發(fā)生了命案，死者是女演員大沢美智子，警方在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)大沢的膝蓋處有貼布，詢問了同事后得知，她的腿偶爾會(huì)疼痛，并且在檢查了控制室和蚌殼裝置沒發(fā)現(xiàn)異樣后，推斷出大沢死于意外，然而，跟著警方一起調(diào)查的柯南還是發(fā)現(xiàn)了蛛絲馬跡，認(rèn)為這是一件有預(yù)謀的殺人案件。

就在警察找不到任何線索想要以自殺結(jié)案時(shí)，柯南把在案發(fā)第一現(xiàn)場找到的領(lǐng)帶別針交給警方，這就推翻了自殺的說法，但想要抓到兇手，還需要找到更加有決定性的證據(jù)。這時(shí)，柯南注意到了在案發(fā)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的繩子，他突然想到什么，就跑到旁邊的枯井，一切不出他所料，兇手就是那個(gè)人，他再次將小五郎麻醉，揭秘流傳至今的五重塔傳說以及兇手！

在醫(yī)院醒過來的小蘭看到麻美平安無事便和園子一起出去買東西，但等她們回來之后卻發(fā)現(xiàn)麻美不見了。另一邊，柯南還在為找出事故原因向消防員詢問現(xiàn)場狀況，并下山去沢井等人去的便利商店詢問當(dāng)時(shí)他們買東西的場景，在老板指出有一人行動(dòng)奇怪后，柯南便知道了放火就是那個(gè)人！

土屋益子雖然被認(rèn)為是因?yàn)榇蚱屏司沼倚l(wèi)門的新作“風(fēng)水丸”而內(nèi)疚自盡的，但柯南在看到現(xiàn)場的血跡時(shí)發(fā)現(xiàn)了不正常的地方，最終確定這是一起殺人事件并推理出了犯人的犯罪手法和兇手的身份。而在鐵證面前兇手也最終承認(rèn)了罪行，坦白了因不愿意益子繼續(xù)將自己的作品作為師父的作品來欺騙他人而殺人的事實(shí)。