小蘭為了讓她父母親之間的感情有機(jī)會(huì)復(fù)合，便策劃了一場海灘之旅，大家在這里認(rèn)識了幾名大學(xué)生，但其中一個(gè)叫貴和子的女生在潛水的時(shí)候被海蛇咬到而有生命危險(xiǎn)，之后，小蘭回想起自己看到的海蛇身上有兩個(gè)小翅膀一樣的東西，然而這個(gè)看似意外的事件，其實(shí)是有人蓄意操作。

柯南，小蘭和小五郎一行三人搭乘開往北海道的特快列車北斗星三號，在通過隧道的時(shí)候珠寶商人出云被人槍殺，兇手將車窗射穿跳出車外逃跑，之后警方又在隧道之中發(fā)現(xiàn)了疑似歹徒的男人，這宗命案的過程簡直跟柯南的爸爸工藤優(yōu)作一篇未發(fā)表的推理小說一模一樣，期間一個(gè)言行奇怪的女人引起的柯南的注意，在柯南揭穿她的謊言后，她終于暴露了身份。

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?；丶业穆飞希以R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。

智明發(fā)現(xiàn)自己外婆的腳受了傷，因?yàn)榫煲獙﹃栕舆M(jìn)行偵訊，所以小蘭就主動(dòng)提出幫助智明，自從小蘭見到智明就總是一副很中意的樣子，不是黑暗中緊抱智明的胳膊就是和他拉手，而且在她的臉上總是出現(xiàn)一片緋紅，這些全部讓柯南看在眼里，心里不禁大吃飛醋，難道小蘭變心了嗎？柯南在房間的二樓發(fā)現(xiàn)了碎片，并在房間中發(fā)現(xiàn)了可以解釋小光為何會(huì)花費(fèi)一分鐘的時(shí)間去打開總開關(guān)證物，接下來，就是揭穿真相的時(shí)間。

學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒請假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長問及此事時(shí)，大家也都避而不語，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動(dòng)的人體模型，窗戶后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。