千葉警官在警局四處詢問有關“不明飛行物”的線索，卻毫無所獲，這天他回到家，收到了聲稱是自己宇宙第一大粉絲的人寄來的神秘郵件。在另一邊，名為和田陽奈的女高中生來到毛利事務所，委托小五郎調查杯戶公園“UFO”一事。杯戶公園隔壁的杯戶高中發生殺人案件，這兩者是否有聯系？

警方開始調查啤酒王子南北家O太郎的死因，大家都有不在場證明，小五郎斷言這是一場意外事故。但警方卻從Q次郎的尸檢報告中發現了疑點，經檢查發現Q次郎尸體肺部里的水并不是池塘水而是自來水，而O太郎的房間里發現了監聽器，上面還有Q次郎的指紋。更令人驚訝的是桌子上留下的指紋是O太郎的，而這指紋竟然與七年前搶劫殺人案犯人留下的指紋是一致的。

周六早晨頓比町公園內發現了命案，勒索恐嚇慣犯勝井優死亡，逐一排查嫌疑人后廣瀨純子小姐主動承認了自己的罪行，但毛利小五郎卻因為此事來到了警署。在案發當天八點的時候毛利小五郎在米花町看到了廣瀨小姐，這一點讓廣瀨小姐有了不在場證明，但聽到毛利的陳述后廣瀨小姐卻非常驚訝，柯南得知后認為此事并沒有那么簡單。

少年偵探團的理科自由研究作業是拍攝鎮子的全景照片，為此阿笠博士帶他們來到云丸山露營，在山中小屋他們遇到了正在爭吵的四人，而三年前意外去世的元木是他們爭吵的焦點。爭吵過后岳美負氣離開睡在了懸崖底下，半夜的時候榮子等人為三年前因意外去世的元木默哀，正好醒來的柯南見證了這一幕，但在第二天元太卻發現山下的岳美小姐倒在了血泊中。

平次與和葉邀請小蘭和柯南一起去看彩燈，在等小蘭與和葉準備晚飯的期間，平次和柯南去樓下的白羅咖啡館打發時間，不料卻恰好遇到了一起殺人未遂的案件。受害者雖沒有生命危險，但血跡卻濺到了柯南和平次的臉上，二人本以為可以通過血跡找到真兇，萬萬沒想到店內的幾個客人身上均未發現血跡。正當案件調查一籌莫展時，店內一名自稱和田進一的男子突然念起一首和歌，平次和柯南馬上明白了此人的用意，并合力找出了真兇。