温泉旅行から帰る途中、コナン、蘭、小五郎は乗換えの駅で殺人事件に遭遇する。殺されたのは、コナンたちと同じ列車に乗り合わせた医師会のメンバーで、並行して走っている別の路線の車内で毒物を注射されて死亡していた。コナンは、医師会のメンバー・伊達をあやしいとにらむが、別の列車の中にいては、犯行は不可能だ。

おじゃマンボウ清掃会社の専務が、落ちてきた鉄材で頭を打って死亡した。現場は会社近くの細い路地。日曜日の今日は社長の中山と秘書の麻木だけが出社していた。偶然現場に居合わせたコナンは、事故に見せかけた殺人事件のトリックに挑戦する。

小五郎と蘭と一緒に「シャーロックホームズ・フリーク歓迎ツアー」に参加したコナンだが、ツアーの主催者・金谷が車に乗ったまま崖から転落、炎上してしまった。孤立した参加者たちは一室に閉じこもるが、第2の事故が起こってしまう。ツアーに参加していた服部平次と共にコナンは犯人との知恵くらべをすることになった。

ツアーの主催者・金谷に続いて綾子が爆死。さらに、藤沢がアイスピックで襲われるに及んで、ツアーの参加者たちは戦々恐々としていた。犯人は残ったメンバーの中にいるのか、それとも、死んだはずの金谷なのか？服部平次と共に犯人のトリックを推理していくが、平次はコナンの正体に疑いを持ちはじめる。

商店街のイベント“初めてのおつかい大会”に記録係として参加した少年探偵団の面々とコナンは、参加者のひろしの突飛な行動にてんてこ舞。一度は姿を見失ったひろしをやっと見つけたかと思えば、今度はそのひろしに危険が迫る。本人が何も気付かないまま間一髪で難を逃れたものの、ついに何者かに連れ去られてしまう。

コナンと小五郎たちの目の前で女性イラストレーターがマンションのベランダから転落、死亡した。直前に師匠の花岡に予告電話をかけていたことから、投身自殺かと思われたが、コナンは転落前に女性が死んでいたと見抜く。一番怪しいのは、離れたデザイン事務所にいた花岡だ。自殺に見せかけるトリックの方法は一体何だ！

水軍伝説の伝わる瀬戸内海の小島・敷島では、7年前に金塊を積んで沈没したはずの小型船・竜神丸が浜に打ち上げられた。講演会を依頼されて島にやって来た小五郎は10億円の金塊探しも依頼される。が、小五郎の代わりにくす玉の紐を引いた村役場の職員がガソリンを浴びて火だるまになった。何者かが小五郎の命を狙ったのだ。

竜神丸のキャビンから灯台守・浜田の惨殺死体が発見され、現場で気絶していた小五郎に殺人容疑がかかった。島民たちの怒りに小五郎と蘭共々八つ裂きにされかねない不穏な雰囲気に、コナンは小五郎を麻酔銃で眠らせ、小五郎の声で小五郎がはめられた罠を暴き出す。小五郎を罠にはめた真犯人は金塊を狙っているに違いない。

映画「大怪獣ゴメラ」の撮影所を見学に行ったコナンと少年探偵団の子供たちは、ゴメラ役の俳優・松井の案内でセットや怪獣の着ぐるみを見て大喜び。が、松井がゴメラに刺され、逃げたゴメラを追うコナンたちは、スタジオでゴメラがシリーズの中止を決定したプロデューサーを刺殺するところを目撃する。

小五郎の刑事時代の先輩で暴力団担当の警部・寺岡からバーベキューパーティーに招待された小五郎、蘭、コナン。寺岡は暴力団の幹部から呼び出され、一人で会いに行くと言う。心配した小五郎は寺岡に付き添っていくが、寺岡が入っていったコンテナ置場から銃声が聞こえ、暴力団幹部・松山が喉を撃たれて死亡した。

ビアガーデンで誘拐事件に気づいたコナンは、小五郎、蘭と共に、脅迫されているらしい歯科医・遠藤を家まで尾行する。急患のふりをして入り込んだ3人は、4歳の息子・圭太が誘拐され、身代金を要求されていることを知る。圭太の監禁場所の手掛かりは「カニ」と「クジラ」。コナンたちは水族館やカニ料理店を調べまくるが…。

街灯の壊れている夜道で大学生が側頭部を鈍器で一撃されて死亡した。現場付近で凶器は発見されなかった。真っ暗闇の中で誰が、どうやって殺害したのか？直前まで前のマンションで一緒に酒を飲んでいた仲間と現場にいた友人、それぞれ動機はある。コナンは向かいのビルの屋上を利用した密室からのトリックに挑戦する。

公演を目前に控えた有名劇団に脅迫状が送られてきた。調査を依頼された小五郎たちの目の前で主演女優の大手祥子がリハーサル中に死亡する。服毒自殺を演じる心中シーンで青酸化合物を飲まされたようだ。衆人監視の中、祥子だけに確実に毒を飲ませる方法はあるのか？祥子殺しの動機を持つ容疑者が次々と浮上するが…。

コナンたちは阿笠博士の申し込んだ「伊豆ミステリーツアー」に博士の代わりに参加した。ツアーの中に紛れ込んでいる主催者を見つけ出すと、極秘のプログラムのフロッピーがもらえるという。謎の主催者はコナンの父・工藤優作の書いたミステリーの主人公・闇の男爵（ナイトバロン）に扮してツアー中に事件を起こすらしい。

ツアーに参加した7人はナイトバロンという名の幻のコンピューターウィルスのフロッピー目当てに参加したことが判った。そんな中、プログラマーの江原が転落死した。江原がナイトバロンの衣装を身に着けていたことから、ツアーの主催者は江原で、酒に酔った上の事故と見られた。が、衣装は何者かに着せられたことが判明。

ナイトバロンに襲われた警官は空手の達人だった。ナイトバロンは蘭のキックもかわしている。こんなことができるのは、空手の日本チャンピオンだった前田しかいない。コナンは死んだ江原の部屋の防犯ロックを外からかける方法を横溝刑事と小五郎に教え、小五郎たちは改めてツアーのメンバーのアリバイを確認する。

早朝からハイキングに出かけていたコナンたちは、若い男が変死した現場に遭遇する。男が飲んだと思われる毒入りの清涼飲料水は、小五郎が自動販売機から2本出てきたと喜んだ清涼飲料水と同じ商品だった。事件は自動販売機を利用した無差別殺人と考えられたが、死んだ男にはストーカーで警察に通報された前歴があった。

園子の別荘に招かれた蘭とコナンは、園子の姉の婚約者・富沢雄三を紹介される。雄三の父・哲治は隣の別荘の持ち主で、富沢財閥の会長だ。その夜、哲治が惨殺され、停電中の暗闇でコナンたちは偶然、殺害の場面を見てしまう。犯人の顔は、紛れもなく雄三のものだった。が、雄三にはそっくりな顔をした三つ子の兄弟がいた。

少年探偵団のメンバーたちと海に遊びにきたコナンは、春日財閥の御曹司・輝彦と恋人の忍と知り合い、モーターボートに乗せてもらって大はしゃぎ。夕方になって、コナンたちは先に帰ったはずの忍の名前と「SOS」とメッセージの入ったペットボトルを拾う。メッセージが本物だと考えた4人は、忍を捜して海辺の洞窟に入り込む。

映画「死神陣内」の主役・死神陣内を演じる俳優・南条隼人の元に死神陣内の名で殺人予告状が届けられた。警護が南条の事務所を取り巻く中、映画と同じ死神陣内の扮装をした人物が現れたが、コナンのキックも小五郎のタックルもかわして逃走する。その直後に銃声が響きわたり、南条が事務所で射殺死体となって発見される。

金融会社の社長・肥田が毒殺された。肥田は一人で残高の確認をしていた。被害者の親指と数枚の札から毒物反応が検出され、札を数える際に親指をなめる被害者のクセを知っている者の犯行と思われる。が、肥田の親指、札、ドアノブ以外から毒物反応は出てこない。密室の中で、誰がどうやって肥田の指だけに毒を塗ったのか？

園子の家に怪盗キッドからの犯行予告状が届けられた。鈴木家の家宝の黒真珠“ブラックスター”を狙ったものだ。園子は小五郎に捜査を依頼する。予告状の暗号を解いたコナンがホテルの屋上で待機すると、目の前にキッドが現れるが、姿を見せただけで捜査を指揮する警部の手に再度の予告状を残して忽然と消えてしまう。

閉店間際の銀行で、コナンは蘭、園子と銀行強盗に遭遇する。拳銃を持った犯人は、背後から殴りかかろうとした行員を射殺。銀行内がパニックに陥った隙をつき、別の行員が飛びかかって犯人を射殺してしまう。犯人を倒した行員の勇気ある行動で解決したと思われる事件だが、コナンは何か不自然なものを感じて調査を始める。

名家・長門家の当主・長門道三の誕生パーティーに呼ばれた小五郎は、道三の初恋の人を捜してほしいと依頼された。その夜、道三の次女・康江の夫、光明が何者かにベランダから突き落とされて死亡。その直前に包丁を口にくわえた長男・秀臣が目撃されている。コナンは服部平次と二人で事件の真相を探り始める。

池の底から秀臣の死体が発見され、事件をほのめかすかのような遺書も見つかった。鑑識の結果から、光明を殺害した直後に入水自殺したものと思われたが、コナンと平次は遺書の文面に不自然な箇所を見つける。秀臣の部屋で事件前日に録音された留守番電話のメッセージを聞いた二人は、推理を裏付ける遺留品を発見する。

武道館でのコンサートの開幕直前に、人気デュオ・TWO－MIXの二人が誘拐された。事件を目撃したコナンと少年探偵団の子供たちは、犯人から連絡役に指名され、大はりきりで事件解決を目指すが……。コナンの声を担当する高山みなみが参加し、ヒットチャートをにぎわせているTWO－MIXが劇中に登場。

誘拐されたTWO－MIXを救出するため、歩美になりすまして犯人に新曲のデモテープを届ける役目を買って出たコナン。だが、コナンに手柄を独り占めされたくない元太たちは目暮警部にコナンの行方をたどる追跡メガネを渡さなかった。自分たちだけで事件を解決しようと、TWO－MIXが監禁されている倉庫までたどりつくのだが…。