柯南、小蘭和園子一起去醫(yī)院看望國中同學(xué)的時候，遇到了拿著照片四處詢問的本堂英祐，照片上的人正是水無憐奈，但英祐卻堅持認為水無憐奈和姐姐是兩個人，于是，小蘭打電話給水無憐奈的超級粉絲庵野進行確認，沒想到對方竟然說她打錯了，隨后一行人來到庵野家，他的母親正準備出門取錢，柯南察覺到事有蹊蹺，斷定讓她打錢的那個人根本就是詐欺犯，在大家的幫助下，詐欺犯被送往了警局，而尋找水無憐奈也進入了正題。

柯南在和阿笠博士，步美等人一起去酒店吃自助餐的時候，將事情的來龍去脈全部告訴了灰原，沒過一會兒，高木警官趕來辦案，柯南詢問后得知這家酒店里的一家藝人事務(wù)所社長被人槍殺，在他的提醒下，警察抓到了三名有嫌疑作案的人，而其中一名竟然是FBI的搜查官卡梅隆，因為不能暴露身份，所以他接受偵訊時支支吾吾的表現(xiàn)更顯可疑，于是，柯南打電話給茱蒂老師讓她前來解圍。

從其他人的談話中，柯南得知在這起爆炸事件發(fā)生之前，曾經(jīng)也有油桶被打翻的情況，并且周藤豪貴死前所穿的衣服是未婚妻銀林惠奈所送的羊毛衫，根據(jù)這些線索再加上灰原無意的提示，柯南將兇手鎖定，他以警方要錄口訊為由將不知情的兇手帶走，并在車庫中重現(xiàn)犯案時所用的手法讓她自己露出了馬腳。

最有可能犯案的就是第一個沖進房間的染井社長，于是，高木打電話給公司，其中有同事表示曾在案發(fā)時間見過染井出入藥店，而這件事也從藥店員工那里得到了證實，這無疑是染井擺脫嫌疑的最好證明，可他為何只字不提？之后，柯南又注意到了桌子上的蛋糕，在他的提醒下，高木還原了被偽裝的案發(fā)現(xiàn)場，事已至此，染井主動承認自己的罪行，但柯南卻指出兇手另有其人。

柯南回家后小蘭就告訴他，自從放寒假瑛祐就失去了聯(lián)系，而在此之前小蘭從他那里聽說，他好像在杯戶中央醫(yī)院找姐姐的時候發(fā)現(xiàn)了關(guān)于自己父親線索，柯南急忙找到茱蒂老師商量對策，并推斷出他的父親就是被黑暗組織殺掉的CIA諜報人員，隨后，柯南一行人趕到醫(yī)院向護士詢問英祐的事情，沒想到竟然還有另一個人像英祐一樣在這家醫(yī)院打聽水無憐奈的事情。