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(hào)，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(jiǎn)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。

服部把武田家的人和羅伯叫到發(fā)生兇案現(xiàn)場(chǎng)的二樓倉庫，柯南將小五郎麻醉，在黑暗之中道出兇手所使用的手法，當(dāng)被問及兇手是如何在這個(gè)形如密室中的倉庫作案時(shí)，柯南的回答卻是兇手根本沒有出現(xiàn)在兇案現(xiàn)場(chǎng)，那么兇手到底如何作案？信一為何會(huì)虐待自己的女兒美紗？美紗自殺的真正原因到底什么？是怎么樣的誤會(huì)導(dǎo)致武田家頻頻出現(xiàn)慘案？

小蘭和柯南潛水的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)了一名女子的尸體，鎮(zhèn)上的驗(yàn)尸醫(yī)生田中認(rèn)為這是一起自殺事件，但被害人的朋友卻口口聲聲說一定是田中殺的，原來田中為和院長(zhǎng)女兒訂婚而拋棄了死者，雖然田中的嫌疑最大，但是他卻有不在場(chǎng)證明，小五郎干著急沒辦法，而柯南則從撿垃圾的爺爺那里找到了一個(gè)破洞的游泳圈，并用空瓶子做了個(gè)簡(jiǎn)單試驗(yàn)，犯人的手法他已完全明白。

小五郎受學(xué)生時(shí)代認(rèn)識(shí)的房東太太宗田光江之托，開導(dǎo)她最近不知為何事而消沉的孫子阿真，數(shù)次敲門無人回應(yīng)，光江用備份鑰匙把門打開，卻發(fā)現(xiàn)屋內(nèi)一片狼藉，而且墻壁上還涂滿了用紅色蠟筆畫的線，大家在浴室發(fā)現(xiàn)了割腕而死的阿真，光江讓柯南找來醫(yī)科大學(xué)的房客城戶，但已經(jīng)為時(shí)已晚，小五郎斷定這是自殺案件，但光江和柯南卻認(rèn)為是被人抹殺，這時(shí)，大家注意到了在建筑模型里的鑰匙，也就是說這是密室殺人事件！

在一個(gè)相撲類派對(duì)上小五郎接到了石本誠二的委托，因?yàn)樗盏搅艘环獠幻鱽砺返目謬樞?，威脅要將他殺害，當(dāng)會(huì)場(chǎng)燈光轉(zhuǎn)暗，來賓致詞時(shí)，高田議員經(jīng)過石本的后面，居然有一發(fā)從控制照明室射出的子彈略過石本的肩膀，直接貫穿了高田議員的胸部，混亂中，柯南發(fā)現(xiàn)一可疑男子，但第二天，這名男子平岡治郎卻陳尸在一棟廢棄大樓里，原來大家都被真正的歹徒玩弄股掌。