小五郎因趕著去看洋子演唱會(huì)，從樓上摔下而骨折，和他同病房的有一個(gè)老人和因車禍?zhǔn)軅哪贻p人。某天，柯南和朋友們?nèi)メt(yī)院看望小五郎時(shí)，碰見(jiàn)老人的兒子關(guān)口，當(dāng)大家討論起近期發(fā)生的銀行搶劫案時(shí)，關(guān)口和同病房的年輕人都神色怪異，注意到這點(diǎn)的柯南，暗中觀察得知關(guān)口被那伙銀行強(qiáng)盜威脅，但最終在柯南和少年偵探團(tuán)的幫助下，關(guān)口的女兒得以解救。

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)。

和葉被人帶走不知去向，與此同時(shí)，柯南、服部和小五郎三人正對(duì)信一的死亡現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，期間，女傭鹽谷給他們送來(lái)宵并講述了三年前所發(fā)生的事情。當(dāng)?shù)弥腿~被人擄走消息后，大家分頭尋找，最終在倉(cāng)庫(kù)里找到了纏滿細(xì)線的和葉，所幸生命沒(méi)有受到威脅。之后，柯南和服部又發(fā)現(xiàn)了襲擊和葉用的電擊棒和BB彈，再次返回案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)又找了新的線索，兇手就是那個(gè)人沒(méi)錯(cuò)！

找到兇器成了破案的關(guān)鍵，小五郎發(fā)現(xiàn)抽屜里的冰鎬少了一根，加之對(duì)大家物品的檢查認(rèn)定矢代就是兇手，可是柯南卻發(fā)現(xiàn)消失的冰鎬被用來(lái)固定植物了，繼而小五郎又認(rèn)定上森的兒媳熏兇手，熏指出這里的每個(gè)人都有殺人動(dòng)機(jī)并否定自己是兇手，到底誰(shuí)是兇手呢？這時(shí)，柯南從目暮警官和小五郎的談話中得到啟示，找到兇器之后，沒(méi)錯(cuò)，兇手就是那個(gè)人！

警方看到落地窗的鎖上有血跡，并在玻璃碎片上了發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小洞，柯南和平次作出大膽推測(cè)，期間，柯南因看到遠(yuǎn)處樹(shù)上掛著的不明物體差點(diǎn)墜落陽(yáng)臺(tái)，而當(dāng)時(shí)在旁邊的菊人卻因?yàn)閼指甙Y，沒(méi)有伸出援手，所幸有驚無(wú)險(xiǎn)。在樹(shù)上找到兇器之后，兩人將所有的線索串聯(lián)起來(lái)，沒(méi)錯(cuò)，兇手就是那個(gè)人！他們將所有人都叫到案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，說(shuō)櫻庭就是兇手，可事實(shí)真是如此嗎？