正當(dāng)少年偵探團在西多摩郡龍神山游玩之時，突然從山上墜落一輛汽車。雖然看似事故，在柯南的提示下警方判斷這個事件不是事故而是謀殺。光彥偷偷的從事故現(xiàn)場拿到寫著暗語的紙條。從寫著暗號的紙片入手，光彥，步美，元太3人一起來到了暗號所指示的地點，在這里他們發(fā)現(xiàn)了大量被盜的車輛和先前謀殺案的兇手。

霧之峰賓館的主人寺院晚上開車出去兜風(fēng)，第二天在停車場發(fā)現(xiàn)坐在車子里的寺院已經(jīng)死了。在調(diào)查的過程中發(fā)現(xiàn)每個人和寺院似乎都有過節(jié)。柯南發(fā)現(xiàn)車罩上裂痕的疑點，而停車場看守的證詞又增加了疑團。最終柯南發(fā)現(xiàn)了犯人的犯罪手法并當(dāng)場演示給眾人，而殘留的焦油也暴露了兇手的身份。

為找尋更多的線索，服部向胴口詢問起袴田與垂見之間的恩怨，不想他卻避而不答反而找來袴田教訓(xùn)服部，之后他又遇到了當(dāng)時在二館外的學(xué)生，據(jù)目擊人說所，案發(fā)時他們曾看到一個頭戴面具，身背護具袋的人進出這里，聽到這些證詞之后，服部終于知道了兇手是誰以及他所使用的手法，而此時，柯南等人也趕到了比賽會場，聽了警察對案情的描述之后，柯南急忙趕往服部所在的二館倉庫，卻發(fā)現(xiàn)服部早已將兇手制服。

備前千鶴在飯店房間里上吊，因而被眾人認為是自殺。在柯南的啟發(fā)下小五郎發(fā)現(xiàn)千鶴是他殺的肯能性。在警方的詢問下眾人都有殺害千鶴的肯能。在調(diào)查飯店的屋頂之后柯南發(fā)現(xiàn)了犯人飛翔一般的作案手法和留下的證據(jù)。在證據(jù)面前兇手最終承認了罪行，同時道出了和千鶴和自己弟弟的過往以及殺害她的原因。

柯南將小五郎麻醉并召集島上的所有人，準備將真相公之于眾，但遲遲未見和葉和服部的身影，在警察的催促中，柯南只好開始對整個案件進行推理，雖然門脅和祿郎最有可能犯案但柯南卻首先排除了他們二人的嫌疑，而當(dāng)他指出真兇時，在座之人無一不感到震驚，這時，自救成功的服部及時趕到推理現(xiàn)場，更是說出了一個讓兇手都意外的事實。