一家房地產公司的黑心社長東先生和他的助手河西找到了毛利小五郎，他們稱自己接到了殺人預告電話，而對方的目標就是東先生。嫌疑人有三個，小五郎和柯南一一找他們確認過，調查過程中柯南察覺到了一絲異常。三個嫌疑人被叫到了一起，柯南麻醉了小五郎后展開了推理，但就在結果出來后眾人卻都露出了詭異的笑容。

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？

死者被殺時手里握著剪刀，尸體的傷口處還粘滿了蜂蜜，不僅如此，案發現場的水龍頭還一直開著，柯南和昴確定兇手就是零食店的仙波先生，但他們還一時半會兒找不到兇器。在詢問了保鏢后柯南有了一些線索，阿笠博士在院子里看到的成群螞蟻也為他們提供了幫助，兇手到底是運用了什么手法來作案的呢？

小五郎讓柯南和小蘭陪他一起去位于大分的別府溫泉旅行，說到別府溫泉最有名的莫過于地獄巡游之旅，就在小蘭和柯南興致勃勃討論的時候小五郎卻在一旁默不作聲。在柯南和小蘭的逼問下小五郎才說出了實情，這次的旅行目的是尋找仲代電氣社長的女兒麻奈美，柯南根據照片找到了麻奈美所住的旅館，但這僅僅只是開始。

柯南跟著步美等人調查他們目擊犯人的樓層，圣誕節的百貨商場人流量非常多，他們三人在目擊犯人時都沒有看到犯人的臉，綜合他們當時所遇到的場景柯南有了線索。步美等人的證詞都沒有錯誤，出現不一致的原因是外觀印象會受到周圍環境的影響，而綜合這些證詞后符合條件的人只有一個。