委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫生佐藤、伊達，期間伊達曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發現尸體，柯南洞察到伊達神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

茶木警官讓所有賓客互相做暗號，防止基德混入其中，這時，船內突然暗了下來，光束中基德出現，鈴木夫人毫不猶豫開槍射向他，一片混亂中，鈴木夫人解釋這是她請來的真田魔術師，小蘭在紙牌魔術中抽到了基德的留言，而這時一顆顆散落的珍珠在地上爆炸，賓客們躁動不安，戴在鈴木夫人身上的「黑暗星辰」也被偷走，柯南拉著小蘭來到機房說他已知道誰是基德……

阿笠博士送給柯南一幅追蹤犯人眼鏡，柯南本想把發信器粘在小蘭身上，卻陰錯陽差的粘在了來偵探事務所找爸爸的雅美手表上，根據女孩提供的信息柯南在賽馬場找到了女孩的爸爸健三，事情本應就此結束，可第二天傳來的卻是健三的死訊，擔心雅美有危險，柯南利用追蹤器找到了一個高大的男人并非雅美，從柯南另一個參與此事的偵探口中得知此事并非尋人那么簡單，深入調查過程中，又出現了一樁命案。

七年前載滿相當于十億日元金子的竜神號，突然出現在敷島海面。以幽靈船為噱頭的村長三上邀請小五郎來演講，而他的真正目的是拜托小五郎找到金子的所在。演講時，小五郎差點喪命講臺，兇手很有可能是島上的守衛浜田，和旅行社職員上原，兩人也似乎是舊識。當晚小五郎一路追蹤襲擊他的武士，卻被人打暈掉入了兇手的陷阱，成了殺害浜田的兇手。

阿笠博士帶少年偵探團來到野外，并交給他們一張地圖讓他們去尋找寶藏，路上困難重重，但大家不畏艱險互相扶持，終于接近終點，柯南解開天之水與天之石的暗語，順利找到了藏有寶物的底下通道，這里有兩大袋珠寶，然而在途中碰到過的兩個行跡可疑的男人突然出現，柯南采用智斗將他們打到后，又發現了一個大木箱，這才是阿笠博士想讓他們找到的寶藏。