服部收到了一封古怪的委托信，于是，他們一行人便來到了美國島，沒想到這封信的寄件人紗織卻在三天前失去了蹤影，當晚，島上熱烈的慶祝一年一度的儒艮慶典活動，傳說有位吃過人魚肉的長壽婆，任何人只要拿到她念過咒的儒艮之箭，就能實現長生不老的美夢，但就在慶典進行期間，沙織的朋友壽美竟然被人發現勒死在瀑布上，服部和柯南認為這是一起殺人事件并著手進行調查，然而在為壽美守靈的晚上又發生了一件慘案。

旅館主人紫郎和弟弟金次迎接了來到“痊愈的森林”的柯南一行人，途中，柯南他們遇到了兄弟倆的父親龍藏，龍藏的蠻不講理讓柯南他們吃驚不小，但因牛奶投遞員藍子的出現，氣氛緩和許多。但就在幾小時后，龍藏在自己家被人殺害了。在調查現場后柯南找出了殺害龍藏的兇手，其實就是自己的親人，因為得不到父親贊同和支持而疼下殺手。

少年偵探團在公園看到了可疑的男人。他們知道那個男人是為了向綁架燕秋夫的犯人交贖金的之后，來到了燕宅。原來燕財閥的孫子秋夫被人綁架了。在看了秋夫的畫之后柯南發現秋夫有留下畫畫地方特征的習慣，尋找秋夫畫里留下的訊息成了關鍵所在。在少年偵探團的各位的齊心協力下終于找到綁架秋夫的嫌疑犯的地方并成功救出了秋夫。

柯南，小蘭和小五郎一行三人到飯店避暑，正巧在這里碰到了和其他律師一起來這里度假的妃英理，當晚為了找尋酒醉未歸的小五郎，竟然發現了死在密室里的律師律子，然而糟糕的是，小五郎竟然就睡在這個房間里，于是小五郎就以案件重要關系人的身份被帶回了群馬縣警局，佐久作為辯護律師一同前去，而柯南和妃英理等人則留在現場進行調查。

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場，更是說出了一個讓兇手都意外的事實。