為了讓扭傷腳的柯南療養(yǎng)腳傷，大伙兒一起來到城崎溫泉，然而，小蘭卻突然失蹤，柯南從光彥他們所拍的照片上看到小蘭和一個小女孩在一起，同時照片上還出現(xiàn)了一個行蹤可疑的男人。這時，柯南他們遇到了服部，他受人委托前來找一個叫陽菜的女孩，而她正是和小蘭在一起的那個孩子。據(jù)陽菜的父親周平所說，在陽菜失蹤的同時他美術(shù)館里的展品彩虹之子也不翼而飛。就在大家四處進行尋找時，陽菜和小蘭遇到了危險。

阿笠博士帶柯南他們一起去吃回轉(zhuǎn)壽司的時候，遇見了一個讓人反感的客人我妻，他不僅挖苦元太和周遭的客人，而且還與這里的店長發(fā)生爭執(zhí)，當(dāng)柯南他們準備離開這種不愉快的氛圍時，我妻突然十分痛苦的倒地不起，柯南立刻判斷出他是被人毒殺，有三個曾與死者有過節(jié)的人成為了首要懷疑對象，然而警察并未從他們身上到隱藏的毒藥，兇手到底是誰？他又是如何讓我妻拿到沾有毒藥的盤子？

柯南等人在來自英國的戴安娜女士的邀請下一起前往倫敦旅行，為了通過關(guān)卡，柯南利用灰原的藥暫時恢復(fù)工藤新一的身份。到達英國后，柯南興奮的來到福爾摩斯博物館參觀，期間遇到了著名網(wǎng)球選手格拉斯的弟弟阿波羅，柯南以福爾摩斯徒弟的身份從他的口中得知有一名可疑男子給了他一張奇怪的字條，并告訴他將有人死在他的面前，這個男子的目的是什么？字條的內(nèi)容又有何含義？

柯南并沒有從步美找到的照片中發(fā)現(xiàn)重要的線索，便將破案的關(guān)鍵再次鎖定日記，仔細反復(fù)查看之后，柯南發(fā)現(xiàn)了其中的端倪，于是，他再次來到琴房確認自己的發(fā)現(xiàn)，沒想到步美等人放在門口的背包不翼而飛，而且大家還注意到了鋼琴旁邊凳子的變化，一切如柯南所料，他讓步美、元太和光彥等人高唱歡快的歌曲，果然將躲在黑暗中悄悄觀察他們的人揪了出來。

意外的是門把上留下的指紋竟然是諸伏高明警官的部下，為找尋更多線索，大和刻意讓柯南跟著高明警官去曾經(jīng)住在別館里的翠川尚樹、山吹紹二、百瀨卓人和直木司郎家進行詢問，高明警官謊稱在門把上檢驗出他們的指紋來觀察他們的反應(yīng)，不所料直木司郎聽說了這件事之后神色緊張，就在大家以為他是兇手，準備進一步進行調(diào)查時，直木司郎被人殺死，而他家里的其中一面墻壁被涂成了紅色。