繼輕井澤別墅中的若松先生遇害之后，他的兒子玉郎也在東京的家中被毒殺，不可思議的是除了玉郎吃掉的那塊蛋糕意外并沒有發現其他的蛋糕上有毒。于此同時，大和敢助警官等人注意到了被殺害的若松先生浴室的瓷磚是運用了一種名為陰影鉆石錯視的會引發視覺錯覺的形狀，總算讓若松社長的死亡訊息再次顯現出來，而現實出的字母竟是SON。

在靜岡縣寫小說的推理作家海棠千賀小姐招待毛利小五郎來她住的別墅，希望小五郎分享關于名偵探的辦案經驗，沒想到見面后卻沒有要聽小五郎分享的意思，而是一直在說自家人內部的矛盾。次日早上醒來的柯南等人發現海棠一家還沒起床，再到臥室后才發現海棠夫婦以及海棠小姐的徒弟幸子小姐全部都被毒殺。

柯南用收據做出的特殊暗號被貓咪帶去保羅咖啡廳的時候被風吹走了，在冷柜的他們情況很不樂觀，不能坐以待斃的他們又更改了送往阿笠博士家蛋糕的收獲地址，察覺到異樣的昴先生郵寄手機給貨柜里的柯南，但這一手法卻被犯人發現了。讓柯南沒有想到的是，前來解救他們的竟然是看到特殊暗號收據的波本。

警方、柯南以及公車上遇到過的偵探世良真純一起進入別館進行調查，他們在二樓發現了帶有釣魚線的電動輪椅，在死者墜落的六樓發現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起來之后，柯南發現兇手就是那個人！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，到底是哪里出現了錯誤？

與服部一起來到東京的和葉在家庭餐廳買真空包裝咖喱時遇到了殺人事件，世良真純提議讓西部偵探代表服部與工藤借此機會進行一場推理對決。趕到案發現場之后，柯南、服部等人見到了第一個發現死者的卡梅隆警官，目前死者的身份無法確定，唯一的線索就卡梅隆曾聽到過的死者疑似自殺的話，得知死者帶有關西口音后，服部推斷出兇手就在這家餐廳。