柯南、少年偵探團、哀、阿笠博士來到阿笠博士友人所在村莊觀光，在夜晚的溪邊等待放螢火蟲時，村長的兒子中嶺和助手垂水乘坐運送螢火蟲的貨車到達。垂水打開貨車上的箱子，螢火蟲便成群結隊的飛了出來。元太為了要抓螢火蟲，爬上了貨車，隨手拿走了貨車上的手電。在大家陶醉于欣賞螢火蟲時，助手垂水接到一通中嶺打來的電話，說中嶺在烏帽巖，救命。柯南等人到達時，發現中嶺已經死在車內，地上放著疑似有毒的飲料瓶，車內還飛著一只……螢火蟲。。。

警方仍然將嫌疑犯關在一起進行偵訊，期間秘書和英文補習班的老師暫時離開，就在他們離開后，柯南掌握到了關鍵線索，他讓木暮警官準備四把椅子并對他們說一句“咒語”，到時候，兇手自然會露出馬腳，到底是什么樣的“咒語”？兇手又是這四名嫌疑人中的哪一個？與此同時，明知會有危險的赤井秀一還是按照水無憐奈所發的地址前去赴約。

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。

在尸體旁邊的筆記本上死者留下了一個晦澀的死亡訊息，不論怎么想也理不出頭緒，之后，山村警官也趕來介入調查，他們將目標鎖定在山下旅館投宿的三位客人當中，就在這時，柯南像是想到了什么，他獨自一人返回山里并在一棵樹下挖出了白骨，于是他就在這里等待兇手自投羅網，然而，讓他沒想到的是對方居然帶領了一大波人……

死者因背部被利刃刺中失血過多而死，警方立刻展開了調查，他們首先對撒旦鬼塚進行了偵訊，雖然他可以卸去魔鬼妝假扮送外賣的員工跑去二樓殺人，但大家并未在他的休息室內找到鏡子，在沒有鏡子狀態下他如何變回魔鬼妝？柯南一開始就認定社長是鬼塚所殺，可是卻苦于想不到他的犯案手法，一籌莫展之際，桌子上的紙鶴和透明尺給了他提示，變身魔鬼之謎終被破解！