為找尋更多的線索，服部向胴口詢問起袴田與垂見之間的恩怨，不想他卻避而不答反而找來袴田教訓(xùn)服部，之后他又遇到了當(dāng)時在二館外的學(xué)生，據(jù)目擊人說所，案發(fā)時他們曾看到一個頭戴面具，身背護(hù)具袋的人進(jìn)出這里，聽到這些證詞之后，服部終于知道了兇手是誰以及他所使用的手法，而此時，柯南等人也趕到了比賽會場，聽了警察對案情的描述之后，柯南急忙趕往服部所在的二館倉庫，卻發(fā)現(xiàn)服部早已將兇手制服。

佐藤警官推理出小倉原本逃脫的計劃，柯南指認(rèn)出進(jìn)入廁所的關(guān)鍵的三人。在調(diào)查了三名嫌疑犯以及攜帶物品之后柯南解析出犯人的犯罪手法和遺留的證據(jù)。在“沉睡小五郎”的推理下指出了刀子方向的不自然方向套出了犯人的口誤。雖然兇手一再否認(rèn)，但隨聲攜帶的報紙成為了逃不掉的鐵證。在罪犯逃跑的過程中被高木警官一罐子擊暈，案子最終成功告破。

步美無意中看到了連續(xù)縱火的犯人，便前去警局做相關(guān)的供詞，之后，少年偵探隊與高木和佐藤警官開始展開調(diào)查，然而沒想到當(dāng)天居然是佐藤父親的殉職忌日，大家也不禁談起了這件“愁思郎案件”，佐藤警官還碰到了父親高中時的老友，這時，目暮警官打來電話讓白鳥和高木前去抓捕縱火犯嫌犯，期間高木想通了十八年前所發(fā)生的案件的真相，可當(dāng)他打電話給佐藤時，卻沒有注意到兇手就在身后。

小蘭抽空和園子一起去上陶藝課，柯南暗中尾隨但被人發(fā)現(xiàn)，之后便和小蘭她們一起做陶藝，這間陶藝教室除了擔(dān)任講師的美濃先生還有他的助手笠間菊代，這時，美濃的女婿素夫剛好回來，沒有想到在他回來沒有多久竟然不見了，最后大家在倉庫內(nèi)發(fā)現(xiàn)了被人用領(lǐng)帶勒死的素夫的尸體。

服部在參加劍道比賽的時候，竟然發(fā)生了命案，死者是大學(xué)生劍道選手垂見，然而奇怪的是，尸體不知道被什么人從第二會館倉庫搬到了游泳池的更衣室，為了趕在柯南等人到達(dá)大阪之前破案，服部匆忙離開比賽會場展開調(diào)查，雖然與垂見同隊的面谷、胴口、小手川和袴田嫌疑最大，但卻找不到有力的證據(jù)也無法解釋尸體如何移動，就在服部著急破案之時，服部的勁敵沖田上場連連擊敗他的隊友。