周六早晨頓比町公園內發現了命案，勒索恐嚇慣犯勝井優死亡，逐一排查嫌疑人后廣瀨純子小姐主動承認了自己的罪行，但毛利小五郎卻因為此事來到了警署。在案發當天八點的時候毛利小五郎在米花町看到了廣瀨小姐，這一點讓廣瀨小姐有了不在場證明，但聽到毛利的陳述后廣瀨小姐卻非常驚訝，柯南得知后認為此事并沒有那么簡單。

小蘭和園子聊著幼稚園時的往事，新一當時所做出的櫻花名牌推理，正是他的第一次推理，而在小蘭不知道的情況下新一一直在背后默默地守護著她。櫻花班班主任江舟論介看小蘭的眼神讓新一非常在意，他認為這個老師是故意想要和小蘭親近，他所作出的解釋看似合理，但新一依舊無法放松警惕，新一的父親工藤優作得知后也展開了調查。

柯南確信被警察盯上的千野并不是真正的犯人，而尸體的第一發現者福田先生和催促番藤與天城協商的江崎小姐都有殺人的機會，但在調查中柯南并沒有得到這方面的線索。案件的條理逐漸明確，犯人殺死天城和番藤的目的是為了陷害千野，想起千野偶爾擔任推理小說新人獎的審查后另一條線索出現了。

根據圖畫書中的線索，柯南等人得知還有其他炸彈存在。目暮警官馬上出動全體警力前去搜查，不料卻發現其余的炸彈都只是爆炸犯捉弄警方的惡作劇，而真正的炸彈早已按照計劃在指定地點爆炸。正當調查一籌莫展時，目暮警官突然接到匿名電話報警，稱自己發現了爆炸犯的藏身之處。而正當眾人趕往此地時，據稱是犯人居住的地方卻再一次發生了爆炸……

夜晚園子心血來潮帶著小蘭和柯南來公園里觀賞銀河，不料卻在花壇里發現了一起行兇案。園子透過望遠鏡看到了一雙女子的手，她手上的戒指正在被兇手摘下，園子過于震驚沒有看到兇手的長相。之后園子大概確定了行兇案的方向，帶著小蘭和柯南組成女高中生偵探團去破解這樁行兇案。