그렇게 새벽까지 사장을 기다리던 코난 일행은 차와 함께 절벽 밑으로 떨어지는 그를 목격하는데...셜록 홈즈 마니아 투어에 참가한 코난 일행은 한 펜션에 도착한다.참가자들은 테스트를 통과하기 위해 열심히 문제를 풀었지만 아무리 기다려도 사장은 나타나지 않았다.펜션의 사장은 테스트를 통과한 사람만 주홍색 연구의 초판본이 걸린 퀴즈에 참가할 수 있다고 이야기한다.
코난은 청소 회사의 사장을 의심하지만 그는 사건이 발생한 시각에 완벽한 알리바이가 있는데...경찰의 조사 결과, 철골은 청소 회사 옆의 폐건물 옥상에서 떨어졌다고 한다.그들은 그곳에서 떨어진 철골에 맞아 사망한 청소 회사의 직원을 발견한다.이른 아침에 조깅을 하던 코난 일행은 큰 굉음과 비명을 듣고 골목길로 달려간다.
코난 일행은 여행을 갔다가 집으로 가는 열차로 갈아타기 위해 하나노마치역에서 내렸는데 그곳에 정차한 다른 열차에서 시신이 발견된다.피해자는 심부전으로 사망한 것처럼 보였으나 그의 팔에 살해된 흔적이 있었다.코난은 어젯밤 그와 싸웠다는 다테를 의심하지만 그는 다른 열차를 타고 있었다는 완벽한 알리바이가 있는데...
코난은 폭발 현장에서 발견된 가방을 보고 살인 사건이라 확신하는데...만텐도의 신작 게임 발표회에 간 코난은 그곳에서 검은 옷을 입은 사내들의 동료 데킬라를 발견한다.드디어 진과 워커의 근거지를 찾을 단서를 잡은 코난은 데킬라의 뒤를 밟는다.그런데 데킬라가 들어간 화장실이 폭발하며 그가 사망하고 만다.
한편 용의자들의 증언을 생각하며 난간의 흠집을 보던 코난은 무언가를 알아차리는데...그리고 그 아파트의 베란다에서 누군가에게 살해된 남성을 발견한다.경찰의 조사 결과 사건 당일 아파트를 드나든 사람이 세 사람뿐이었고 그들에게는 충분한 살해 동기가 있었다.코난 일행은 산책을 하다가 여성의 비명을 듣고 한 아파트로 달려간다.
경찰은 같은 부서의 직원 중 폭발 당시 현장에 없었던 과장을 범인으로 의심한다.코고로는 골프 연습을 하기 위해 골프 연습장을 방문한다.이른 아침이라 손님은 코고로 일행과 상품 개발부 사람들뿐이었다.하지만 어딘가 석연치 않았던 코난은 현장을 다시 살펴보는데...그런데 연습 중에 갑자기 큰 폭발이 일어나 상품 개발부의 부장이 그 자리에서 사망한다.
독후감을 쓰기 위해 도서관에 간 어린이 탐정단은 직원이 행방불명됐다는 이야기를 듣고 몰래 도서관에 남아 그를 찾기로 한다.그런데 아이들은 책장을 살펴보다가 책등이 없는 수상한 책들을 발견하고 놀라운 비밀을 알게 된다.한편 시신을 찾는 아이들을 조용히 뒤쫓는 자가 있었는데...
그런데 그때 신이치가 나타나 핫토리의 추리가 틀렸다고 반박한다.핫토리가 결정적인 증거까지 내밀자 범인으로 지목된 자도 순순히 자신의 범행을 인정한다.그리고 신이치는 범인의 진짜 목적과 트릭을 설명하는데...코난이 한창 열에 시달리고 있을 때 핫토리는 범인이 사용한 트릭과 범인을 밝혀낸다.
그때 사무소에 찾아온 여성의 의뢰로 코고로는 의뢰인의 집에 가게 됐는데 핫토리도 동행하기로 한다.그런데 의뢰인의 남편을 만나기 위해 서재로 간 그들은 사망한 그녀의 남편을 발견한다.쿠도 신이치를 만나겠다면서 갑자기 핫토리 헤이지가 탐정 사무소에 찾아온다.피해자가 독살됐다는 사실을 눈치챈 코난과 핫토리가 한창 현장을 살펴보고 있을 때 갑자기 코난이 쓰러지고 마는데...
그곳의 다이빙 선수가 수영장에서 사망한 채 발견됐다는 것이다.경찰과 코고로는 연습 중 사고로 사망했다고 봤지만 살인 사건이라 확신한 코난은 현장 주변을 더 조사하기로 한다.새로 단장한 스포츠 클럽에 다녀온 코고로 일행은 집에 돌아온 뒤 메구레 경부에게 급한 연락을 받는다.그리고 목격자의 집을 방문했다가 결정적인 증거를 발견하는데...
이즈미는 알리바이가 확실했기 때문에 경찰은 나머지 두 사람 중 한 명이 범인이라고 의심한다.그런데 그때 코난은 시신에서 이상한 점을 발견하는데...가운 차림에 얼굴에 팩을 붙인 여성이 자택에서 살해된 채 발견된다. 장의 CCTV를 확인한 결과, 집에 드나든 사람은 증권 회사 직원 이즈미 피해자의 딸 치히로, 최초 발견자 요시오카까지 세 사람이었다.
그런데 그날 저녁 홋타 회장의 방에서 큰 폭발음이 들리고 홋타 회장이 사망한 채 발견된다.사람들은 폭발이 발생한 이후에 자취를 감춘 둘째 아들을 의심하지만 코난은 뭔가 마음에 걸리는데...차가 고장 나 난처해하는 홋타 회장을 발견한 코고로 일행은 그를 별장으로 데려다줬다가 생일 파티에 초대받는다.
그가 정신을 차린 곳은 낡은 집의 2층이었데, 그곳에는 코난을 납치한 여자뿐만 아니라 가면을 쓴 남자도 함께 있었다.코난은 검은 조직의 사내들과 한패인 듯한 그녀의 손에서 도망쳤다가 다시 붙잡혀 정신을 잃고 만다.내일 거래 상대를 죽일 거라는 그들의 대화를 들은 코난은 살인을 막기 위해 거래 장소를 알아낼 단서를 모으는데...어느 날 갑자기 코난의 엄마라고 주장하는 사람이 탐정 사무소에 찾아와 코난을 데려간다.
코난은 진상을 밝히기 위해 사장실이 있는 15층을 살펴보다가 수상한 흔적을 발견하는데...유명 디자이너 아시야 에이코에게 모델 제안을 받은 란은 그녀의 회사를 방문한다.현장을 본 코난은 뭔가 위화감을 느끼지만, 코고로는 빌딩 털이범의 소행이라 생각한다.그런데 그 건물의 8층에서 연락이 되지 않던 아시야의 비서가 칼에 질려 살해된 채 발견된다.
그런데 신부 대기실에서 따뜻한 레몬티를 마시던 사유리가 갑자기 피를 토하며 쓰러진다.경찰의 조사 결과 누군가가 레몬티에 독을 탔다고 하는데...그들은 신부 대기실에서 비디오 촬영을 하며 사유리의 지인들을 함께 만난다.란 일행은 중학교 때 담임 선생님이었던 사유리의 결혼식에 참가한다.
문을 열어 달라고 하기 위해 경비실로 간 아이들은 그곳을 장악한 강도단을 목격한다.어린이 탐정단은 백화점에 갔다가 돌아가는 길에 야이바의 사인을 두고 왔다는 사실을 알아차린다.다시 돌아가서 사인을 찾긴 했지만, 보안 시스템이 작동하는 바람에 백화점에 갇히고 만다.강도단의 눈을 피해 숨었던 아이들은 결국 그들에게 들키고 마는데...
고양이가 나온 욕실을 들여다보니 그곳에는 한 남자가 피투성이가 된 채 쓰러져 있었다.바로 경찰에 신고해 그 집을 조사했는데, 욕실에 있었던 시체가 감쪽같이 사라져 버렸다.거짓말쟁이로 몰린 어린이 탐정단은 진실을 밝히기 위해 다시 그 집을 찾아가는데...집을 나간 고양이를 찾아 달라는 의뢰를 받은 어린이 탐정단은 한 집에서 피투성이가 되어 나오는 고양이를 발견한다.
코난은 자신에게 남긴 메시지라 생각하고 암호를 해독하려 하지만 어려움을 겪는다.강에서 놀던 어린이 탐정단은 어떤 남자가 건너편 건물에서 억지로 라이플을 쏘는 모습을 목격한다.그들이 그곳으로 갔을 때는 이미 아무도 없었고 숫자가 적힌 계산기만 남아 있었다.그래도 고생 끝에 겨우 저격 장소로 추정되는 곳을 찾아 범인이 나타나기를 기다리는데...
경찰은 그가 자살한 것이 아니라 거구의 남자에게 살해됐을 것이라고 한다.우연히 경마장에서 그녀의 아버지를 찾아 의뢰가 잘 해결된 것처럼 보였는데 다음 날 그녀의 아버지가 목을 맨 채 발견된다.한편 집에 돌아온 란은 사무소를 주시하는 수상한 남자를 발견하는데..모리 탐정 사무소에 한 여고생이 찾아와 행방이 묘연한 아버지를 찾아 달라고 의뢰한다.
탐정 놀이를 하던 어린이 탐정단은 아무리 찾아도 아유미가 보이지 않자 탐정 배지로 그녀에게 연락한다.아유미는 공원 앞에 있었던 차 트렁크에 숨었다가 잠들었다고 한다.그런데 그 차의 트렁크에서 거금의 돈과 톱, 그리고 여자아이의 머리가 발견된다.어린이 탐정단은 여아 연쇄 유괴 살인범으로 추정되는 일당의 차에 탄 아유미를 구하러 가는데...