小川醫生這兩年來不斷收到未署名的錢和玩具，實在是不知道來歷，于是前往毛利偵探事務所求助。在柯南的提示下小五郎推理出玩具其實是中古品，而小蘭也因此開始懷疑起柯南的身份。在前往小川醫生工作的醫院調查過程中看到柯南翻閱病例的小蘭對柯南的懷疑也進一步加深。最終柯南在千鈞一發之際成功解救了小川醫生的孩子。而柯南也成功化解了小蘭的懷疑。

打棒球時，元太不小心傷到一名流浪畫家，送到醫院檢查才知道他失去了記憶，后來畫家悄悄離開。幾日后，畫家的尸體被發現，為調查真相，少年偵探團出動，他們按照畫家的素描找到了一戶叫早瀨的家中，主人熱情招待這群孩子，柯南留意到這位夫人丈夫的遺像和死者很相像，進一步調查后，他將銀杏、窗戶、燒焦的痕跡、帶眼鏡的被害者、墻壁上的畫串聯起來，沒錯！兇手就是她。

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。

當晚發生殺人案件的書房是完全的密室，而屋外的雪地上也沒有腳印。犯人是怎樣到書房的呢？在大家都將兇嫌箭頭指向搞外遇的妻子和情夫時，柯南卻看出破綻。一樁多年前的恩怨所埋下了憤恨的殺機的事實漸漸浮出了水面。最終柯南發現了兇手的犯罪手法并將其公之于眾，而兇手也最終承認了因為妹妹的去世而起殺念的事實。