少年偵探隊(duì)為準(zhǔn)備兒童大會要表演的布偶戲，隨一個叫海部大學(xué)生去霧之丘高原進(jìn)行特訓(xùn)，可是當(dāng)晚柯南發(fā)現(xiàn)同他們一起來的小朋友和相應(yīng)的布偶都不見了，就在柯南和光彥去二樓進(jìn)行調(diào)查的時候，元太和步美也突然失去了蹤影，因?yàn)殡娫捑€被不明人士割斷，兩人跑到離這里最近的另一家民宿，卻看到……

因?yàn)橐匀珗鲇^眾為人質(zhì)，歹徒更加猖狂，在帶走了五千萬元之后，又要求在比賽結(jié)束前追加十億元，否則就射殺觀眾，他還揭露出了隱藏在人群中的警察并讓他們撤離。雖然暮目警官趁著歹徒打電話的機(jī)會讓在現(xiàn)場的警察搜尋可疑人士，但卻一無所獲，歹徒到底是怎么打電話且同時觀察觀眾席上的動靜呢？又是如何避開大家的耳目呢？

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。

小蘭為了讓她父母親之間的感情有機(jī)會復(fù)合，便策劃了一場海灘之旅，大家在這里認(rèn)識了幾名大學(xué)生，但其中一個叫貴和子的女生在潛水的時候被海蛇咬到而有生命危險，之后，小蘭回想起自己看到的海蛇身上有兩個小翅膀一樣的東西，然而這個看似意外的事件，其實(shí)是有人蓄意操作。

雖然現(xiàn)在清楚了兇手的犯案手法，但還是不能將犯人鎖定在一個人身上，這四名一同前來的朋友都有犯案的嫌疑，柯南在廁所外面和內(nèi)部都發(fā)現(xiàn)了地上帶有血跡的線條，并且他還從四人的交談中得知半年前因散彈槍走火而死亡的成田，經(jīng)過推斷，他已經(jīng)知道了真相，就在這時，小五郎卻叫來所有人，說他已經(jīng)知道了誰是真兇！