阿笠博士帶少年偵探團(tuán)到野外去露營(yíng)，可卻在回程的途中在森林里迷路，誤打誤撞來(lái)到了一個(gè)被森林環(huán)繞的古堡，所幸主人很熱情的邀請(qǐng)大家入住古堡，然而住在里面的間宮家族好像隱藏這什么秘密，之后，柯南在房間的密室里發(fā)現(xiàn)一具骷髏，就在這時(shí)，有人從背后將他打暈。

柯南在死者村西真美家發(fā)現(xiàn)了四處疑點(diǎn)，在少年偵探隊(duì)的提醒和暗示下，高木終于知道了案件的真相，大家找到真兇用證據(jù)讓他承認(rèn)罪行。而另一邊，杯戶美術(shù)館則即將在市民的矚目和阿笠博士的熱帶彩虹炸彈中爆破，可佐藤警官和東田還在美術(shù)館內(nèi)，情況危急，佐藤警官真的會(huì)葬身美術(shù)館嗎？

學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒(méi)請(qǐng)假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長(zhǎng)問(wèn)及此事時(shí)，大家也都避而不語(yǔ)，為調(diào)查真相少年偵探團(tuán)夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動(dòng)的人體模型，窗戶后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級(jí)里突然出現(xiàn)的十幾個(gè)黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個(gè)。

靜岡縣的橫溝警官特地找到小五郎拜托他調(diào)查一起怪異的案件，此次案件的受害者是演員小宮山，雖然被害者只有一名，但是前來(lái)自首說(shuō)自己是兇手的卻有三人并且這幾人都有理有據(jù)的說(shuō)出了自己的動(dòng)機(jī)和行兇方式，由于事情緊急，橫溝希望小五郎可以盡快做出推理。趕到案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，柯南再次對(duì)證人進(jìn)行詢問(wèn)，并得知了事情的真相，兇手是自首三人中的一人？還是另有神秘四人？

柯南找來(lái)訂書(shū)機(jī)、剪刀和繩子后，就突然不見(jiàn)了蹤影，就在大家忙著找他時(shí)，一聲尖叫把所有人引到了再次被箭射穿窗戶的房間，繼而，柯南又不顧大家阻撓跑到樹(shù)林里，趁園子不注意的時(shí)候?qū)⑺樽恚杷谥笓]小蘭把兇手的殺人方法再現(xiàn)，將一切解釋清楚之后，就是揭穿兇手了，他就是……