小五郎因為中了彩票帶著小蘭和柯南一起享受可以在南紀白濱住上一晚的旅行，并在那里結(jié)識了寫生旅行的醫(yī)科大學學生新莊真紀，由良達彥，宮原加奈子，藤浩太，三井元，五人之間似乎有著復雜的關系。第二天毛利他們偶然遇見了藤浩。正巧慌張的三井給藤浩的手機打來了電話說三段壁的樹林里發(fā)現(xiàn)真紀胸口中刀被殺。而柯南發(fā)現(xiàn)散落在現(xiàn)場鑰匙的疑點。

小五郎繼續(xù)參加預定開始的連句會。句會中八木澤因現(xiàn)場遺落的自己的物品而作為嫌疑犯被捕。聯(lián)句中柯南發(fā)現(xiàn)連句中隱藏的信息，推理出犯人但最終“沉睡的小五郎”揭穿犯人的不在場證明。原來犯人在連句的時候變寫下了挑釁的“自白”連句。而不在場證據(jù)也因為隱藏在灌木叢下的攝像機而失效。而證據(jù)便是犯人的鞋子。

服部收到了一封古怪的委托信，于是，他們一行人便來到了美國島，沒想到這封信的寄件人紗織卻在三天前失去了蹤影，當晚，島上熱烈的慶祝一年一度的儒艮慶典活動，傳說有位吃過人魚肉的長壽婆，任何人只要拿到她念過咒的儒艮之箭，就能實現(xiàn)長生不老的美夢，但就在慶典進行期間，沙織的朋友壽美竟然被人發(fā)現(xiàn)勒死在瀑布上，服部和柯南認為這是一起殺人事件并著手進行調(diào)查，然而在為壽美守靈的晚上又發(fā)生了一件慘案。

佐藤警官推理出小倉原本逃脫的計劃，柯南指認出進入廁所的關鍵的三人。在調(diào)查了三名嫌疑犯以及攜帶物品之后柯南解析出犯人的犯罪手法和遺留的證據(jù)。在“沉睡小五郎”的推理下指出了刀子方向的不自然方向套出了犯人的口誤。雖然兇手一再否認，但隨聲攜帶的報紙成為了逃不掉的鐵證。在罪犯逃跑的過程中被高木警官一罐子擊暈，案子最終成功告破。

砂岡被槍殺了，來福槍在山里被發(fā)現(xiàn)所以認為是外部的人干的。但是有疑點，柯南在詢問了小五郎之前與砂岡的電話內(nèi)容之后明白了明白山莊里的人物也可以殺人后，柯南發(fā)現(xiàn)了散落的玻璃碎片，明白了犯罪的手法。再一次的借毛利小五郎的身份指出了犯人。而犯人的計劃也因為鞋子上粘到的玻璃碎片宣告失敗。