警方、柯南以及公車上遇到過的偵探世良真純一起進(jìn)入別館進(jìn)行調(diào)查，他們在二樓發(fā)現(xiàn)了帶有釣魚線的電動輪椅，在死者墜落的六樓發(fā)現(xiàn)了窗戶下方的油漆和油桶，加之別館使用的是前后各有一扇門的電梯，將這些線索全部串聯(lián)起來之后，柯南發(fā)現(xiàn)兇手就是那個人！世良先柯南一步破解案件并場景重新，然而結(jié)果卻并非大家所期待的那樣，人偶并沒有墜樓，到底是哪里出現(xiàn)了錯誤？

委托小五郎調(diào)查男友柘植是否有外遇的笹森小姐不幸從石階上墜亡，三個月后小五郎又接到了柘植的電話，他表示會公開殺害笹森小姐的兇手。除了小五郎之外，在葬禮上吵成一團(tuán)的三人也都被叫到了現(xiàn)場，但當(dāng)他們一起進(jìn)入房間后卻發(fā)現(xiàn)柘植先生已經(jīng)被人殺害，而殺害柘植先生的兇手必定也與笹森小姐的事件有所關(guān)聯(lián)，而兇手就在受邀前來的三人里面。

揭開暑假序幕的星期天，阿笠博士陪著少年偵探團(tuán)看完電影后往家趕，在電車上他們看到遠(yuǎn)方的樓頂上發(fā)生了命案，但到達(dá)現(xiàn)場后目擊墜落的時間卻是他們看到案情發(fā)生后的10分鐘。五層的建筑不可能墜落這么長時間，為了找出案情的真相柯南立即對案發(fā)的大樓展開了調(diào)查。

被初音小姐雇傭的偵探安室透在調(diào)查伴場先生時發(fā)現(xiàn)了一件事，初音小姐和伴場先生都是從同一間飯店獲救的嬰兒，兩人都是在身份不明的情況下在同一所教會中撫養(yǎng)長大，聽到這些之后的初音非常在意。所有的證據(jù)都指向了伴場先生，在車底找到初音小姐掉落指甲的柯南似乎看出了事情的真相，這背后或許有著令人悲傷的事實。

看似自殺的案件還存在著很多疑點，現(xiàn)場留下的物件和快速轉(zhuǎn)臺的情況讓柯南明白了作案手法，而能夠作為決定性證據(jù)的物品還藏在真正的兇手身上。奶奶受到的訊息讓恩田的謊言不攻自破，而作為冒牌小五郎的他正處于尷尬的境地，察覺到背后隱情的柯南并不準(zhǔn)備揭穿他，柯南還準(zhǔn)備讓這個冒牌的小五郎展現(xiàn)名推理指出真正的兇手。