小蘭在去沖繩旅行的飛機上想起了一年前新一在飛機上首次處理命案的事情，當(dāng)時正值深夜，飛機上所有的人都在睡覺，突然傳來一聲尖叫，一名叫大鷹的男子在廁所被人殺害，碰巧目暮警官也在飛機上，于是新一和目暮警官一起對機艙上所有可疑的人進行了調(diào)查，在尋找兇器無果后，新一想到兇器一定就在兇手身上。

學(xué)校里最近發(fā)生了很多詭異的事情，而且教導(dǎo)主任在沒請假的情況下也消失了好幾天，當(dāng)柯南向老師和校長問及此事時，大家也都避而不語，為調(diào)查真相少年偵探團夜探帝丹小學(xué)，附有學(xué)生名字的娃娃，移動的人體模型，窗戶后面的黑影，樓梯上的煙霧和扶手上的紅色顏料，以及自己班級里突然出現(xiàn)的十幾個黑影，雖然這一切看似撲朔迷離，但是真相只有一個。

柯南等人搭乘環(huán)形電車的時候，突然從二號車廂里傳來慘叫，一名女子橫尸車廂，發(fā)現(xiàn)尸體的是死者的三名同事，柯南注意到死者耳朵發(fā)黑并且有被針狀物刺過的痕跡，由此推斷是被人毒死的，警察趕到后對死者的三名同事進行偵訊并檢查了他們的物品，柯南發(fā)現(xiàn)其中一人物品很是可疑，沒錯，兇手就是她！柯南已將謎底已經(jīng)解開。

就在警察找不到任何線索想要以自殺結(jié)案時，柯南把在案發(fā)第一現(xiàn)場找到的領(lǐng)帶別針交給警方，這就推翻了自殺的說法，但想要抓到兇手，還需要找到更加有決定性的證據(jù)。這時，柯南注意到了在案發(fā)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的繩子，他突然想到什么，就跑到旁邊的枯井，一切不出他所料，兇手就是那個人，他再次將小五郎麻醉，揭秘流傳至今的五重塔傳說以及兇手！

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。