少年偵探團和阿笠博士一起應邀參加冰雕祭奠，而邀請他們的則是前任村長的女兒美加小姐，來到祭奠的他們還看到了技藝精湛的冰雕師傅鹽田。鹽田先生為祭奠所設計的冰雕旅館卻成為了結束祭奠的誘因，現任的山口村長準備停止祭奠和東都休閑產業合作，就在大家忙著修理冰雕大門的晚上村長死在了冰雕旅館之中，而晚上起來方便的光彥聲稱看到了村長的幽靈。

看似自殺的案件還存在著很多疑點，現場留下的物件和快速轉臺的情況讓柯南明白了作案手法，而能夠作為決定性證據的物品還藏在真正的兇手身上。奶奶受到的訊息讓恩田的謊言不攻自破，而作為冒牌小五郎的他正處于尷尬的境地，察覺到背后隱情的柯南并不準備揭穿他，柯南還準備讓這個冒牌的小五郎展現名推理指出真正的兇手。

一封寄給服部平次奇怪的信件，里面有著一個月前殺害設計公司社長若松耕田先生的殺人兇手寄來的東西，和葉代替感冒的服部依照信上的指示和朋友一起拜訪了若松先生的大阪老家，在哪里他們看到了一個頭發很長令人毛骨悚然的人，而這個人在停電的時候卻消失的無影無蹤，更奇怪的是若松先生刻在瓷磚上的死亡訊息也跟著消失了。

警方、柯南以及公車上遇到過的偵探世良真純一起進入別館進行調查，他們在二樓發現了帶有釣魚線的電動輪椅，在死者墜落的六樓發現了窗戶下方的油漆和油桶，加之別館使用的是前后各有一扇門的電梯，將這些線索全部串聯起來之后，柯南發現兇手就是那個人！世良先柯南一步破解案件并場景重新，然而結果卻并非大家所期待的那樣，人偶并沒有墜樓，到底是哪里出現了錯誤？

照經營管理出租公寓的桐谷貴江婆婆的說法，小五郎每個禮拜都會到她家里幫忙解決難題，對此感到難以置信的小蘭和柯南一起來到了桐谷婆婆家里等待，而出現的卻是自稱婆婆孫女男友的恩田，而他特地打扮成小五郎的目的只是為了探望婆婆的情況。婆婆管理的出租公寓內傳來了慘叫，作為房客的傅川先生被害，而真正的兇手就在發現尸體的三個房客之中。