평범한 등산객으로 위장한 코고로 일행은 폭스를 붙잡기 위해 산을 오른다.그런데 오두막을 향해 가던 중 대학생이 누군가에게 살해당한다.모리 탐정 사무소에 우시오라는 남자가 찾아와 킬러 폭스의 살인을 말아 달라고 의뢰한다.그들은 오두막으로 가 경찰에 신고하려 하지만 전화선이 끊겨서 고립되고 마는데...그는 자신이 암에 걸린 줄 알고 그자에게 트래버스를 하는 중에 살해해 달라고 의뢰했다고 한다.
한편 아버지의 병문안을 왔다가 볼일이 있다면서 금방 떠난 요시오가 어째서인지 심각한 얼굴로 병원에 남아 있는데...어린이 탐정단은 코고로에게 병문안을 갔다가 옆 침대 환자의 아들 요시오가 얼마 전 강도가 든 은행의 직원이라는 사실을 알게 된다.급하게 집을 나서던 코고로는 계단에서 굴러 다리가 부러지는 바람에 병원에 입원한다.
가만히 생각을 정리하던 코난은 무언가를 알아차리는데...하지만 유일하게 사람들 눈을 피해 이동할 수 있었던 연결 복도의 지붕에 발자국이 없어서 그는 혼란에 빠진다.코고로는 수집실의 말뚝을 훔칠 수 있었던 하무라를 범인으로 지목한다.한편 코난은 범인이 흉기로 사용한 말뚝과 시신을 비춘 영사기에 의문을 품는다.
그런데 그날 밤 토라쿠라는 밀실이었던 서재에서 십자가에 매달린 상태로 가슴에 말뚝이 박힌 채 발견된다.코고로 일행은 호러 소설 작가로 유명한 토라쿠라의 의뢰를 받고 드라큘라 성이라 불리는 그의 저택을 방문한다.현장을 조사하던 코고로는 내부인의 범행이라 확신하고 저택에 있었던 용의자들을 조사하는데...
두루미를 보기 위해 홋카이도에 간 코난 일행은 두루미를 돌보던 마츠다와 친해져서 그의 집에 묵게 된다.그때 유산 상속에 불만을 품은 마츠다의 아들딸이 찾아와 소란을 피웠는데 그러고 나서 마츠다는 화살에 맞아 사망한 채 발견된다.마츠다의 아들은 자신이 죽였다고 자백하지만 현장을 살펴보던 코난은 수상한 흔적을 발견하는데...
어린이 탐정단은 미츠히코가 가져온 와이드 밴드 리시버를 조작하다가 우연히 누군가의 딸을 납치한 유괴범의 협박 전화를 듣게 된다.그때 열차를 본 코난이 좋은 생각을 떠올리는데...아이들은 작은 단서를 토대로 피해자의 위치를 추적하지만 아무리 범위를 좁혀도 수색 범위가 너무 넓었다.
그 모습을 본 시모다 선생은 2층 방에 틀어박혔는데, 얼마 뒤 그마저 방에서 살해된 채 발견된다.다시 현장을 살펴보다가 결정적인 증거를 확보한 코난은 란에게 탐정 역할을 맡기려 하는데...아무리 기다려도 나타나지 않았던 스기야마 선생이 현관에서 사망한 채 발견된다.그런데 모든 용의자와 2층을 확인해 봤지만, 범행에 사용한 흉기가 나오지 않았다.
그녀는 눈보라가 심하니 란 일행에게 별장에 묵고 가라고 한다.스키장에 놀러 간 란 일행은 우연히 동료 교사들과 여행을 온 예전 담임 요네하라와 재회한다.정신을 잃은 두 사람의 손등에는 립스틱으로 쓴 글자가 있었는데...그런데 저녁을 준비하던 도중 소노코의 비명이 울려 퍼지고 2층에서 요네하라와 소노코가 쓰러진 채 발견된다.
그 뒤 코난이 함께 병실에 남은 날 또 같은 현상이 발생해 맞은편 병실로 가니 그곳에는 누군가에서 살해된 시신이 있었는데...범인을 체포하다가 다리를 다친 코고로는 한동안 병원에 입원하게 된다.하지만 그곳으로 가 보면 아무것도 없었기 때문에 의사와 주위 사람들은 그가 환각을 본다고 의심한다.그런데 어느 날 밤부터 그는 맞은편 병실에서 살인이 벌어지는 장면을 목격한다.
그리고 다음 날, 병원에 자취를 감췄던 남성이 누군가에게 살해된 채 발견되고.아이들은 사건의 진상을 알아내기 위해 남성이 그린 그림 속의 집을 찾아낸다.그 집에는 피해자와 똑같이 생긴 남성의 사진이 있었지만 부인은 남편이 1년 전에 눈사태에 휩쓸려 죽었다고 하는데..어린이 탐정단은 공터에서 놀다가 기억을 잃은 남성을 발견해 병원으로 데려간다.
강도가 방심한 틈을 타서 한 은행원이 강도의 뒤로 다가가 공격을 시도하지만 휴대폰이 울려 들키는 바람에 총에 맞고 만다.그때 또 다른 은행원이 강도에게 달려들었는데 실랑이를 벌이다가 총이 잘못 발사되어 강도가 사망한다.출동한 경찰은 단순한 강도 사건이라 생각하지만, 코난은 뭔가 이상한 점을 발견하는데...코난 일행이 잠깐 들른 은행에 총을 든 강도가 침입한다.
그 이후 두 사람은 범인과 사건의 진상은 알아내지만, 증거를 확보하지 못하는데...연못에서 나가토 회장의 아들 히데오미가 자살한 채 발견되는데 그의 주머니에서 자신이 저지른 죗값을 치르기 위해 죽음을 선택했다는 유서가 나온다.경찰은 그를 범인으로 확신하고 수사를 마무리하려 했지만 코난과 핫토리는 유서에서 이상한 점을 눈치채고 저택을 조사한다.
파티가 끝나 갈 즈음 잠시 자리를 비웠던 미츠아키에게 전화가 왔는데 그는 누군가가 자신을 칼로 공격했다고 소리쳤다.코고로 일행은 나가토 그룹 회장의 의뢰로 저택을 방문했다가 그의 생일 파티에 참가한다.코고로 일행은 급히 그가 있는 방으로 달려가지만, 이미 울타리 위로 떨어져 사망한 뒤였다.그 뒤 코고로 일행과 경찰이 저택을 샅샅이 뒤졌지만, 범인을 찾을 수 없었는데...
펜션의 사장은 테스트를 통과한 사람만 주홍색 연구의 초판본이 걸린 퀴즈에 참가할 수 있다고 이야기한다.셜록 홈즈 마니아 투어에 참가한 코난 일행은 한 펜션에 도착한다.그렇게 새벽까지 사장을 기다리던 코난 일행은 차와 함께 절벽 밑으로 떨어지는 그를 목격하는데...참가자들은 테스트를 통과하기 위해 열심히 문제를 풀었지만 아무리 기다려도 사장은 나타나지 않았다.
경찰의 조사 결과, 철골은 청소 회사 옆의 폐건물 옥상에서 떨어졌다고 한다.이른 아침에 조깅을 하던 코난 일행은 큰 굉음과 비명을 듣고 골목길로 달려간다.그들은 그곳에서 떨어진 철골에 맞아 사망한 청소 회사의 직원을 발견한다.코난은 청소 회사의 사장을 의심하지만 그는 사건이 발생한 시각에 완벽한 알리바이가 있는데...
코난 일행은 여행을 갔다가 집으로 가는 열차로 갈아타기 위해 하나노마치역에서 내렸는데 그곳에 정차한 다른 열차에서 시신이 발견된다.코난은 어젯밤 그와 싸웠다는 다테를 의심하지만 그는 다른 열차를 타고 있었다는 완벽한 알리바이가 있는데...피해자는 심부전으로 사망한 것처럼 보였으나 그의 팔에 살해된 흔적이 있었다.
그런데 데킬라가 들어간 화장실이 폭발하며 그가 사망하고 만다.만텐도의 신작 게임 발표회에 간 코난은 그곳에서 검은 옷을 입은 사내들의 동료 데킬라를 발견한다.코난은 폭발 현장에서 발견된 가방을 보고 살인 사건이라 확신하는데...드디어 진과 워커의 근거지를 찾을 단서를 잡은 코난은 데킬라의 뒤를 밟는다.
경찰의 조사 결과 사건 당일 아파트를 드나든 사람이 세 사람뿐이었고 그들에게는 충분한 살해 동기가 있었다.한편 용의자들의 증언을 생각하며 난간의 흠집을 보던 코난은 무언가를 알아차리는데...코난 일행은 산책을 하다가 여성의 비명을 듣고 한 아파트로 달려간다.그리고 그 아파트의 베란다에서 누군가에게 살해된 남성을 발견한다.
이른 아침이라 손님은 코고로 일행과 상품 개발부 사람들뿐이었다.코고로는 골프 연습을 하기 위해 골프 연습장을 방문한다.하지만 어딘가 석연치 않았던 코난은 현장을 다시 살펴보는데...경찰은 같은 부서의 직원 중 폭발 당시 현장에 없었던 과장을 범인으로 의심한다.그런데 연습 중에 갑자기 큰 폭발이 일어나 상품 개발부의 부장이 그 자리에서 사망한다.
그런데 아이들은 책장을 살펴보다가 책등이 없는 수상한 책들을 발견하고 놀라운 비밀을 알게 된다.한편 시신을 찾는 아이들을 조용히 뒤쫓는 자가 있었는데...독후감을 쓰기 위해 도서관에 간 어린이 탐정단은 직원이 행방불명됐다는 이야기를 듣고 몰래 도서관에 남아 그를 찾기로 한다.