對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。

小五郎受浦生良造的委托幫忙找能夠證明他清白的目擊證人，本以為小事一樁，沒想到出乎意料的困難。幾日之后，浦生良造的遺體被人發現，因為五年前他曾有過含冤被抓的經歷，因此不愿再次承受這樣痛苦的他選擇了自殺，然而，小五郎認為這是一起他殺事件，于是他聯手老友竹岡一起調查。之后，他們找到了死者的外甥京介并將他鎖定為嫌疑人，可是次日京介就死在了家里，與此同時也找到了他的不在場證明，小五郎認為這都是自己所造成的結果，于是決定摘掉事務所的招牌。

超級粉絲庵野先生看過照片之后十分確定英祐的姐姐就是水無憐奈，他還特意播放了一段水無憐奈在火災中獻血的的影像，但即便如此，英祐還是不承認這個主播就是姐姐，因為她和曾給自己輸過血的姐姐的血型不同。幾日后，英祐再次來到事務所，說自己會去奧平家取媽媽留下遺物，碰巧小五郎也正準備去那里調查一年前發生的命案，于是，一行人來到奧平家，柯南從親子手冊上確定了英祐的血型，而另一邊，小五郎也展開了調查。

竹內先生因為肇事逃逸而被檢察官拘留，可妃英理認為竹內既然是自首并主動承認罪行應該有被保釋的權利，之后，柯南和小五郎經過調查發現撞人的可能是竹內的妻子，于是，妃英理以此為籌碼再次要求放人，可沒想到的是竹內才被保釋出獄，他就在自家陽臺跳樓自殺，而目擊證人正是九條檢察官，為探尋真相，柯南和小五郎重返案發現場……

警察分別對嫌疑人詠子、菊代和瀨川進行了偵訊，可是每個人都有不在場的證明，這時，英祐突然發現自己與母親的合照不見了，于是柯南，小蘭陪他一起去泳池那邊尋找，看著鍛吾的死亡地點，柯南腦中重現當時的情景，他將所有的線索連成一線，真相浮出水面，隨后，他用老方法讓小五郎沉睡，并指揮高木重現兇手所使用的手法，沒錯能這么做的只有那個人！