幫忙繪制屏風的少年偵探團卷入了殺人案件，通過元太手上的化妝品香味與現場的蛛絲馬跡，柯南斷定兇手就是職業高爾夫球運動員伴野貞悟，但他始終沒有找到關鍵性的證據，那便是伴野臉上被“兇手”寫下的文字。在屏風上酣睡的元太，臉上沾上了老虎紋的顏料，這個細節讓真相浮現了出來。

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。

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。

毛利小五郎收到了一本未出版的圖畫書，柯南發現書上的內容與近日發生的爆炸案有關。目暮警官得知此事后，帶著圖書作者的編輯趕到了現場。根據編劇所言，圖書作者已因病去世，而引發爆炸案的嫌疑人正是圖書作者的哥哥。通過書上的線索，柯南和毛利小五郎找到了藏匿在公園的炸彈，并被告知還有其他炸彈存在，柯南能否化險為夷找出其余的炸彈？

在被害人波土的遺物中發現了他親手所寫的字條，經紀人和社長隨即回憶起了波土生前的往事，眾人這才得知經紀人小姐原來竟是波土的前女友。而在舞臺上發現的繩索和折疊椅也為柯南等人提供了線索，經過波本對繩索的一番講解和演示，眾人共同推理出了波土的死因和兇手的真實身份。