毛利小五郎收到一封落款人名為倉田屋駒吉的信件，此人號稱要把傳家寶送給他，于是小五郎便與柯南和小蘭一同前往約定地點山口縣。來到山口縣的三人偶遇了記者夏目明日香，小五郎謊稱三人是來此地度假的，明日香便主動請求為三人當導游。然而在旅行中，小五郎不慎說漏嘴透露出此行目的，卻因此遭到了警察的逮捕。原來名為倉田屋駒吉之人竟是一名搶劫犯，而所謂的傳家寶則是搶來的貴重贓物……

小五郎和柯南準備外出吃飯的時候正巧看到了交通事故，駕駛車輛的是菊池俊明，而被撞死的人是他的熟人堤先生，看到堤的尸體后菊池痛哭流涕，而警方在堤的外套里找到了一封遺書，據此將這起事故作為自殺案件處理。菊池的舉動和現場的細節引起了柯南的懷疑，他知道這并不是一起自殺案件。

柯南和平次傳來歷史學家的死訊，眾人陷入恐慌，并認為是怪物鵺在作怪。平次吩咐大家各自回房不要出門，考古學家主動要求與小蘭交換房間。眾人回房后，柯南與平次在院子里和村長詢問細節，院子卻突然再次著火，與此同時樓上的考古學家似被不明物體擊中，慘叫一聲后倒在房內，待柯南等人趕到時已經喪命。經過一番調查和推理，柯南和平次似乎有些眉目，而那只被大家遺忘在家中的狗突然引起了二人的注意。

鈴木集團舉辦的熱氣球大賽引來了很多參賽選手，冠軍獎金高達1000萬日元，蟬聯兩屆冠軍的水口先生今年帶著太太一起參加了比賽，賽前他和奧田先生發生了爭執。比賽中，奧田先生撞上了水口先生的熱氣球，在墜落過程中水口太太墜落身亡，發生的這一切看似只是一場事故，但柯南卻從熱氣球的殘骸中看出了端倪。

在被害人波土的遺物中發現了他親手所寫的字條，經紀人和社長隨即回憶起了波土生前的往事，眾人這才得知經紀人小姐原來竟是波土的前女友。而在舞臺上發現的繩索和折疊椅也為柯南等人提供了線索，經過波本對繩索的一番講解和演示，眾人共同推理出了波土的死因和兇手的真實身份。