新田太太在路上偶遇買蛋糕的柯南和小五郎，于是，她急忙將小五郎拉到自己鄰居山本的住所，拜托他處理山本自殺的案件。從現場來看，死者山本是坐在沙發上，嘴巴大張用自己的改裝手槍結束生命，同時在扣動扳機的瞬間也打破了裝有蝴蝶的恒溫箱，柯南認為這是一起謀殺案，但是兇手是如何讓死者嘴巴大張，從而營造出自殺狀態？

在這期間柯南還遇到了茱蒂老師，他將自己竊聽到黑衣組織計劃在IDP的地方殺一個叫DJ的人的事告訴了她，茱蒂說今天下午水無將采訪三個首次參加眾議院選舉的人，DJ一定就是其中之一，就在柯南焦頭爛額的推理IDP在哪里時，茱蒂一句話提醒了他，于是他讓博士驅車前往杯戶公園，此時，水無已經開始了采訪，柯南和茱蒂火速趕往現場，他們能阻止暗殺事件的發生嗎？

柯南和光彥等人在放學的路上遇到了警察辦案，詢問得知，一個叫江上的婆婆被自己家陽臺的花盆意外砸死，鄰居們都把江上稱為“烏鴉婆婆”，她曾偶然在垃圾堆里翻出中獎券，于是便常常去翻垃圾窺探鄰居的隱私，而招致大家的反感，就在警方想以意外事件結案時，柯南察覺到從樓頂掉下來的花盆很奇怪，經過調查，他認定這是一起蓄意殺人事件。

柯南、步美等人從博士家里找到了一封四十年前來自博士初戀情人的信，信上除了說每十年在回憶的地點見面之外，還留下了一串像是暗示地點的數字，而今天剛好是四十年后的相約之日。經過推理，他們一行人來到動物園，將信上的數字與動物入園的順序相結合，他們找到了飛鼠館，而正巧在他們的面前站著一位女性，她會是阿笠博士的初戀嗎？

13年前，發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。柯南認為有恐高癥的波花不會接近關口被殺的3層的陽臺，所以很難行兇。同樣茂子，綿引，赤冢也有奇怪的習慣和病癥，都不太可能是殺害關口的犯人。而在藥瓶上檢測出來的未知的指紋更使兇手的身份疑團加深，但是在柯南的推理下最終確定了兇手的身份。