小五郎帶小蘭和柯南看上山看櫻花時，因為迷路和爆胎被困在山上，這時又下起了雨，他們找到了一家寺院投宿，這里除了主持以外還有四個修行僧寬念、屯念、木念、秀念，在交談中，柯南等人模糊的知道了下雨天霧天狗殺人的傳說。第二天，寬念在修行的房間發現了主持被吊在房梁上的尸體，而同樣的事情曾在兩年前也發生過。

委托人為表示感謝，招待小五郎三人溫泉旅行，他們在搭乘湯之山縣的列車上，遇到了兩名爭吵的醫生佐藤、伊達，期間伊達曾生氣離開。換乘休息的途中，警察在與湯之山線列車路線基本相同的花之街線列車上發現尸體，柯南洞察到伊達神情怪異有犯罪嫌疑，可他是怎么樣在兩趟不一樣的列車上游走殺人的？

這時，二樓傳來老師們的慘叫，柯南和小蘭跑上去發現下田被人勒死，柯南立即開始找兇器，但并未找到，唯一能確定的是，兇手就在中村、米原和坂井之間，接下來的搜尋中，柯南在下田脖子上發現了頭發，兇手就是那個人！可是該通過誰之口揭穿兇手呢，園子昏睡不了解案情，正值苦惱之時，他想到以工藤的的身份讓小蘭用便攜電話說出真相，而小蘭卻在得知真相后痛哭不已。

柯南為保護小蘭扭傷了腳，為安全考慮，大家決定集中到餐廳等待天亮。突然屋內停電，黑暗中，繃帶怪人再次出現攻擊小蘭，但被小蘭躲開。柯南根據目前找到的線索，確定兇手就是電影社部員中的其中一人，在想通了兇手為何多次襲擊小蘭的原因后，他將園子麻醉，借助園子之口，道出真相和兇手。

在關西知名度極高，與工藤新一同為高中生名偵探的服部平次來到毛利偵探事務所尋找新一，想要與新一一爭高下。而他隨毛利小五郎前往事件的案發現場時，卻入了兇手之圈套，做出了錯誤的推理。就在他指出“兇手”，且“兇手”，自己也承認了的時候，工藤新一的聲音卻在門口響起。原來柯南在重感冒的情況下，喝下了服部平次帶來的【老白干】，身體意外的變回了原狀。他完美的分析了整個案件的作案過程，并揪出了真正的兇手。而就在這時，他再次變回了柯南......