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？

繼輕井澤別墅中的若松先生遇害之后，他的兒子玉郎也在東京的家中被毒殺，不可思議的是除了玉郎吃掉的那塊蛋糕意外并沒有發現其他的蛋糕上有毒。于此同時，大和敢助警官等人注意到了被殺害的若松先生浴室的瓷磚是運用了一種名為陰影鉆石錯視的會引發視覺錯覺的形狀，總算讓若松社長的死亡訊息再次顯現出來，而現實出的字母竟是SON。

被襲擊的迫田暈倒前指向了小蘭，擁有空手道段數的小蘭被懷疑，尋找到目擊證人的柯南還從飾演過蝴蝶夫人的兩位演員身上找到了小蘭飾演角色的原型，而劇本內第二起殺人事件的死亡訊息也不知道蘊含著什么意義。案件變得更加撲朔迷離，擁有犯罪嫌疑的人越來越多，而在案件還沒解決的情況下又有人遭到了襲擊。

柯南以工藤新一的身份聯系沢栗熏，并讓他拍照傳送這三位嫌疑犯的簽名書，期間，新一得知了沢栗熏的外號鶯鳥并推敲出了沢栗未紅取綽號的規則，根據死者生前在SNS留下的信息，新一知道了兇手是誰，但他卻無法冒著犧牲兩條人命的風險揭露真相，所幸警方的狙擊手已經就緒，然而，小蘭卻做出了讓人吃驚的舉動……

與服部一起來到東京的和葉在家庭餐廳買真空包裝咖喱時遇到了殺人事件，世良真純提議讓西部偵探代表服部與工藤借此機會進行一場推理對決。趕到案發現場之后，柯南、服部等人見到了第一個發現死者的卡梅隆警官，目前死者的身份無法確定，唯一的線索就卡梅隆曾聽到過的死者疑似自殺的話，得知死者帶有關西口音后，服部推斷出兇手就在這家餐廳。