隔壁班的女生百合子找到少年偵探團(tuán)，拜托他們解開她從未謀面的曾祖父所留下的謎題，于是，大家在一位身份不明自稱是時鐘的男人的帶領(lǐng)下來到了謎題的所在——天使之館，當(dāng)晚九點(diǎn)，解謎游戲正式開始，元太和光彥、步美和灰原都在別館的不同地方發(fā)現(xiàn)了謎題中的無角牛，可是卻沒有更進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)。次日，柯南從另外一個角度思考謎面，并成功找到了第一個線索，沒想到這時卻……

警方對酒廠的所有人一一進(jìn)行偵訊后，卻并沒有發(fā)現(xiàn)時什么異常，但柯南卻提出了兩個疑點(diǎn)，即兇手為什么要把尸體搬走，又為什么在兩天之后暗中告訴警方尸體的位置。為了思考這兩個問題，柯南想破了腦袋，直到他從換班休息的酒廠老員工哲田那里得知了以前的事情，隨后他冒充小五郎打電話給警方，讓他們調(diào)查一件事情，結(jié)果正好證實了他的想法，兇手一定就是那個人！

玉之助因為手握兇器帶著怪人面具昏倒在犯案現(xiàn)場而被警察抓走，另一邊接受調(diào)查的贊助商羅臼卻說是玉之助將他邀約出來，這就造成兩人的證詞相互矛盾。柯南在屋頂發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)音器，真相漸漸明晰，這時，警局又傳來消息說確定羅臼就是兇手，因為在拐杖上發(fā)現(xiàn)了他的指紋，并還發(fā)現(xiàn)了投影機(jī)之類可以幫助犯案的東西，雖然如此但柯南卻肯定兇手并非羅臼。

13年前，發(fā)生過的國友淳大的沉船海難事件和公館全體工作人員的家屬死亡事件漸漸的浮上水面。柯南認(rèn)為有恐高癥的波花不會接近關(guān)口被殺的3層的陽臺，所以很難行兇。同樣茂子，綿引，赤冢也有奇怪的習(xí)慣和病癥，都不太可能是殺害關(guān)口的犯人。而在藥瓶上檢測出來的未知的指紋更使兇手的身份疑團(tuán)加深，但是在柯南的推理下最終確定了兇手的身份。

當(dāng)阿笠博士滿懷期待得走向那位女性時，卻發(fā)現(xiàn)這個人竟然是男扮女裝而且還是自己的舊識，再次認(rèn)錯人不禁讓這群孩子們大失所望，于是大家決定利用動物園的廣播站尋人，可依舊沒有回應(yīng)，難道博士又要與自己的初戀情人擦肩而過？這時，博士的回憶隱約浮現(xiàn)，柯南根據(jù)博士的說辭，破解暗號，來到了相約之地……