委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫生佐藤、伊達，期間伊達曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發現尸體，柯南洞察到伊達神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

城中美術館冒出中世紀盔甲會自己走路的傳聞，引起了小蘭濃厚的興趣打算一探究竟，沒想到卻意外地發現美術館在一周后即將關閉。而購買美術館的購買者真中計劃將這里改造成酒店。小蘭一行在參觀地獄館的過程中發現真中被釘在墻上，而在回放錄像的時候發現竟然是展覽的盔甲將真中殺害！但在回放了錄影帶和勘察現場之后柯南發現了犯人的犯罪手法并找出了真兇。

小五郎的師傅塩田，在劇院找到了處理威脅事件的小五郎，而此時，他們正趕上女主角祥子和男主角宇田彩排一出殉情的戲碼，可祥子卻在演戲中被真正的毒殺，當所有的嫌疑都指向和水杯有關系的館岡和中山時，塩田卻搖頭否認，期間小五郎意外受傷而離開。思考陷入瓶頸的柯南，從塩田突然談起的芥川龍之介的《蜘蛛絲》得到啟示，找出了兇手。

大名鼎鼎的巽律師找小五郎來酒店談事情，他希望小五郎可以找到自己妻子外遇的證據。晚上，小五郎等人經過巽律師家時，看到有好多警察，原來是巽太太被人謀殺，柯南在現場發現了訂書針，而嫌犯最大的就是巽律師，可是兇案發生時他正和小五郎在一起，擁有完美的不在場證明，柯南決定重回酒店開始調查，洗衣輸送管，酒店鬧鈴聲還有訂書針，將這些串在一起，真相只有一個。

小蘭、園子和柯南三人滑雪時，意外的碰到小蘭的小學老師米原等人，并在他們的邀請下住進了滑雪別墅里，當晚，園子和米原被人襲擊，之后還發現了遲到的杉山被人勒死的尸體，他們三個人手上分別寫著「美」「奈」「子」三個字，看到這些字下田回到自己房間躲起來，柯南和阿笠博士聯系后得知三年前杯戶小學發生過自殺案件，當時自殺的學生就叫望月美奈子。