柯南，小蘭和小五郎一行三人搭乘開往北海道的特快列車北斗星三號，在通過隧道的時候珠寶商人出云被人槍殺，兇手將車窗射穿跳出車外逃跑，之后警方又在隧道之中發(fā)現(xiàn)了疑似歹徒的男人，這宗命案的過程簡直跟柯南的爸爸工藤優(yōu)作一篇未發(fā)表的推理小說一模一樣，期間一個言行奇怪的女人引起的柯南的注意，在柯南揭穿她的謊言后，她終于暴露了身份。

小五郎收到古裝劇演員土方幸三郎的邀請后被帶到公寓里，大家在這個五樓的屋子陽臺欣賞風(fēng)景的時候，竟然看到土方的太太永倉永美的尸體，在隔壁演員沖田家的陽臺上倒下來，沖田否認(rèn)自己殺人，但警方和小五郎都認(rèn)為他是唯一有可能犯案的人，但柯南卻在土方原本悲痛的臉上看到一絲恐怖的笑容，便對沖田犯案的說法產(chǎn)生懷疑，最后柯南找到足以推翻整個案子的有力證據(jù)。

作為青色古堡的探險事件的參考人，阿笠博士和少年偵探團(tuán)的各位被叫到了警視廳。隨后2億元搶劫事件的受害人東都銀行的增尾行長也來了。增尾在給家里的妻子打電話時，電話的那頭傳來了慘叫聲。當(dāng)警方趕到增尾家時發(fā)現(xiàn)妻子加代已被人刺死！雖然看起來是外部的入室殺人，但在柯南的推理下最終發(fā)現(xiàn)了兇手殺人的事實(shí)。

服部把武田家的人和羅伯叫到發(fā)生兇案現(xiàn)場的二樓倉庫，柯南將小五郎麻醉，在黑暗之中道出兇手所使用的手法，當(dāng)被問及兇手是如何在這個形如密室中的倉庫作案時，柯南的回答卻是兇手根本沒有出現(xiàn)在兇案現(xiàn)場，那么兇手到底如何作案？信一為何會虐待自己的女兒美紗？美紗自殺的真正原因到底什么？是怎么樣的誤會導(dǎo)致武田家頻頻出現(xiàn)慘案？

柯南的班級轉(zhuǎn)來了一個叫灰原哀的女生，而同一天少年偵探隊(duì)也收到了同校俊野幫忙找哥哥的委托，大家一起去俊野家進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一張夏目漱石的肖像畫，俊野說曾有一個黑衣女人很賞識這幅畫，聽到這些，柯南馬上聯(lián)想到了黑衣組織，便急忙帶領(lǐng)偵探隊(duì)走街串巷的尋找線索，期間，在便利店遇到的一個使用假錢的男子引起他的注意，于是，一路尾隨，推理出了這名男子的去向。