平次與和葉邀請小蘭和柯南一起去看彩燈，在等小蘭與和葉準備晚飯的期間，平次和柯南去樓下的白羅咖啡館打發時間，不料卻恰好遇到了一起殺人未遂的案件。受害者雖沒有生命危險，但血跡卻濺到了柯南和平次的臉上，二人本以為可以通過血跡找到真兇，萬萬沒想到店內的幾個客人身上均未發現血跡。正當案件調查一籌莫展時，店內一名自稱和田進一的男子突然念起一首和歌，平次和柯南馬上明白了此人的用意，并合力找出了真兇。

喜歡刁難人的管理員并沒有告訴由美等人過多的線索，柯南結合能夠得到的信息一步步推敲終于有了結果，輸入密碼后筆記本電腦只是切換到了前置鏡頭，而那封裝有結婚登記表的信封早已被管理員塞回了由美的上衣口袋里。就在眾人打算去比賽會場時秀吉打來了電話，他告訴由美可以丟掉信封，因為心事重重的他已經輸掉了比賽。

警察開始調查帳篷燃燒的原因，籃球社的成員都有不在場證明。柯南從段野的證詞那里發現了奇怪之處，黑田管理官也發覺了異樣，這不是一起意外自殺，而是故意殺人事件。柯南從大家做的橡子挑擔偶人得到了啟發，懷疑是有人做了一個自動起火裝置故意暗殺了漆原史昭。

柯南等人幫助舊書店店主裕次郎搬運書籍，并在書店遇到了裕次郎的兒子一郎。一郎對于父親經營舊書店的事感到很不滿，爭執中眾人不歡而散。在光彥的帶領下，柯南等人來到了舊書店旁的公園，準備觀看蒸汽機車發動的場面，并在等待的途中偶遇了一郎。正當眾人與蒸汽機車合影完畢返回書店時，卻發現裕次郎被壓在了倒塌的書架下面……

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。