小五郎、柯南和小蘭去鐮倉看繡球花的時候遇見了一樁命案，死者是資產家矢口九衛門，警方立刻聯系了死者的兒子祿郎、明彥和公夫，分別對他們進行偵訊，發現每個人都有作案動機和嫌疑，但他們卻有不在場的證明。死者的三個兒子不但沒有為父親的死感到悲傷反而因為遺產分配問題爭吵不休，看透真相的柯南將小五郎麻醉道出老先生的死因以及一個父親的哀傷。

佐藤警官左手無名指上突然多出的戒指引起了同事們的關注，連高木也不知這枚戒指的由來，就在他為自己的幸福擔憂時，佐藤接到了小蘭的報警電話，死者是作家諸口益貴，發現尸體時他正處在一間上鎖的密室房間，判斷出死者是自殺還是他殺成了破案首要解決的問題，柯南發現這個謹小慎微的作家把戒指戴反了，由此推斷，這是起他殺事件，可犯人到底用了什么手法來制造密室？

對三天后即將失效的殺人案兇手不斷發出挑釁言論的犯罪心理學家平棟堂次，在自己家中遭到殺害，兇手在他的背上刻下了Z字型傷痕。為找尋更多的線索，柯南等人跟著高木警官來到了二十年前的受害人家中詢問相關案情，雖然只得到了零星線索，但柯南卻將它們串聯起來并發現了共同點，那就是這四名被害者或許是一起打麻將的牌友，于是，高木和柯南等人決定順藤摸瓜，逐一調查他們可能去過的麻將館。

放課后，小林老師神神秘秘的讓同學們都離開教室，待大家午餐完畢返回教室，卻發現黑板上留有一張“怪人二百面相”的字條，柯南一眼就看穿了這個江戶川亂步迷老師的意圖，之后，同學們又紛紛從自己的抽屜里找到了數字和篩子的圖紙，柯南輕松看出暗號的所指，就在他要揭秘時卻被廣播叫走，解謎的重任就交給了1年B班所有同學，沒有柯南的幫助，他們能否解開暗號找到老師呢？

柯南在和大家一起吃壽司的時候將小五郎麻醉，當面戳穿了前來領獎的兩名冒牌貨，幫胡桃找到了記憶中的少年。雖然這件事情成功解決，但是十五年前的連續殺人案卻依舊找不到眉目，案件將在三天后失效，可目前追查兇手的線索卻只有有兩條。在柯南一行人去步美家玩的時候，灰原說自己在這棟公寓里遇見了一個穿著大衣吹著口哨的男人，難道十五年前的殺人兇手出現了？