コナンと哀は木の上から助けた子猫の飼い主を捜す。そこに喫茶「チャチャ」の石上保が現れ、飼い主だと名乗り出る。子猫を捜していたという石上は、お礼をすると言って２人を店内に案内。その時、向かいのビルから血相を変えた今岡文枝が石上を呼びに来る。コナンらが事務室に行くと、男性が頭から血を流して倒れていた。

コナンは子供の頃の本堂瑛祐と父親が写っている写真を入手したと平次に電話で報告する。さらに西郡宗兵の友人から聞いた本堂の父親らの会話の内容も伝え、本堂の父親が黒の組織と何らかの関わりがあると睨む。平次は深入りしようとするコナンを心配する。電話後、お見舞いに行くという蘭と園子と共に西米花病院へ向かう。

コナンと蘭、園子、本堂は庵野に本堂の姉の写真を見せる。すると、庵野は怜奈の若い頃にしか見えないと断言。庵野が所有する古いビデオも確認する事に。そのビデオは怜奈が工場の爆発事故を報じる報道番組。そこには輸血のため、AB型の人を探す看護師にAB型だと申し出る怜奈の姿が映っていた。

小五郎への依頼は丁度１年前に息子の鍛吾が亡くなった事件を調べ直す事。父親の奥平角蔵は家の誰かが犯人と考えていた。事件当日、角蔵と妻の詠子、家政婦の田端菊代、執事の瀬川旗郎は夜７時から12時まで居間でビデオを観賞。鍛吾はその最中に家のプールで溺死。話を聞いた小五郎は家の者の犯行は不可能と考える。

角蔵の首吊り死体が発見され、目暮警部、高木刑事が捜査にあたる。足元には「黄泉からの殺人者」という本が置かれていた。表紙の「黄泉」という文字にはかなりの血が付着し、その下には平仮名の「こ」のような文字が血を垂らして書かれていた。これをダイイングメッセージと判断し、殺害した犯人は家にいる誰かと推理する。

コナンは本堂瑛祐の姉と水無怜奈が別人だった事を灰原に報告するが、本堂と怜奈が兄姉ではないという確信を持てずにいた。帰宅後、コナンは冬休みに入ってから本堂と連絡が取れなくなった事を蘭に教えてもらう。冬休み前、本堂は杯戸中央病院で手掛かりを見つけたと話していたらしく、怜奈の入院先が本堂にバレたと考える。

杯戸中央病院の看護師、塩田まさ江の話から黒の組織の仲間が患者として病院に潜伏している事が判明。さらに、まさ江は本堂瑛祐を別の病院で手術した事を思い出してコナンに教える。本堂は白血病だったらしく、大阪に引っ越す前に手術したという。話を聞いたコナンは本堂の胸の丸い傷跡を思い出す。

楠田はナースステーションに侵入し、怜奈の事を探るために写真撮影を行う。その時、拳銃を持ったジョディと捜査官が姿を現す。ジョディらは、楠田を捕まえようとする。だが、楠田は小型プラスチック爆弾を取り出し、爆破すると脅しながら逃走。楠田は駐車場の車に乗って逃げ去るが、それに気付いた赤井が車で追跡する。

赤井は捜査のために組織に潜り込んだ過去があり灰原の姉の宮野明美と恋人同士だった事が判明。病院の近辺では、ほぼ同時刻にファミレスの集団食中毒、駅の異臭騒ぎ、映画館の火事という３つの事件が起きる。その頃、病院にジェイムズ宛の荷物が届く。中身はコロンバインという花。黒の組織はFBIに宣戦布告してきたのだ。

杯戸中央病院の患者たちに見舞い品を装った爆弾が送られてくる。爆発時刻まではあと４時間。爆薬本体に刺さった信管を取り外せば爆発は解除できる。黒の組織が病院を人で溢れさせたのは、パニックに紛れて複数の宅配業者に大量の荷物を届けさせるためだったのだ。ジェイムズらは捜査官を総動員して爆弾の回収を行う。

FBIは赤井が思いついた作戦を実行。組織に怜奈を奪還させたのも作戦の内。赤井はコナンと相談して組織がFBIを出し抜いたと錯覚させる作戦を考えたのだ。赤井は怜奈とある契約を結んだ事を告白。昨夜、コナンと赤井は病院に隠れていた本堂を怜奈の病室に誘い出していた。本堂が呼びかけると、怜奈は目を覚まして…。

コナンらはニュー米花ホテルのバイキングに向かう。コナンらがホテルに到着後、高木刑事がパトカーでやってくる。殺害されたのは外国人タレントプロダクションの社長、須内廉治。社長はタレントの卵と会う約束をしていたようだが、秘書は相手の顔も名前もわからないという。コナンは犯人がまだホテルの中にいると推理する。

ニュー米花ホテルで外国人タレントプロダクションの社長、須内が殺害される。容疑者はモデルのトビー・ケインズ、英語教師のハル・バックナー、そして階段を降りていたFBIのキャメルの３人に絞られる。この後、コナンから連絡を受けたジョディが到着。ジョディは任務の事が明かせないため、ウソをつき、誤魔化す。

キールはジンに脅され、赤井に２人きりで会おうという連絡を入れる。赤井はキールと会う覚悟を決める。その頃、須内の殺害事件でコナンは犯人がメモを持ち去った理由に気付き、コナンは新一に聞いた呪文と言い訳しながら、犯人を見抜く方法を目暮に説明。容疑者の人数分イスを用意し、ある呪文を言えば犯人がわかるという。

コナン、少年探偵団らと別れた後、ジョディは、不吉な予感を抱く。病院に戻ったジョディは赤井がキールに会いに行った事をジェイムズから教えられる。この後、来葉峠で車が炎上し、遺体が発見されたニュースがテレビで流れる。事実を受け入れられないジョディは、遺体が赤井なのかを確認するため、警視庁へ向かうが…。

小五郎は雑誌の企画で人気占い師、紫條麗華と対談。場所は麗華の屋敷で行われ、編集者の田村雅生、星空出版社長の葛城健輔も対談に立ち会う。コナンと蘭もその様子を見学する。途中、家政婦兼内弟子の白石優華はテレビ局から電話がかかってきた事を伝えるが、麗華は仕事中だと電話に出ない。

蘭はお母さんを迎えに行こうと小五郎に声をかける。蘭と小五郎は午後10時に妃英理と食事する約束をしているのだ。英理は美容室にいるという。小五郎らが美容室付近の坂道を登った時、ガツン、ドサッという音が鳴り響く。外に出たコナンはガードレール越しに崖下を覗き込み、ゴミ置き場に倒れている男性を発見する。

格闘家、永作司朗の遺体がゴミ置き場で発見され、元恋人の美容師、葉坂皆代に疑惑の目が向けられる。だが、妃英理が皆代のアリバイを証言。それでもコナンは皆代が犯人だと疑い、コナンは急ブレーキした時の事を思い出して何かに気付く。するとコナンはガードレールを調べ、永作の遺体を移動させたトリックを見破る…。

書店へ寄り道した少年探偵団は、病み上がりの本堂瑛祐、参考書を見に来た蘭、園子と偶然会う。店を出たコナンらを謎の男が尾行。コナンは本堂を監視するFBI捜査官が男の正体と推理する。この後、本堂の復帰祝いをカラオケBOXで行う事に。カラオケBOXの３号室に入ると、謎の男も後を追うように同じ店へ入店する。

カラオケBOXの５号室で絶命した茂庭が発見される。被害者が入店後、誰も退店していないため、目暮警部、高木刑事は客の部屋を回り、事情聴取しながら凶器を探す。１号室の玉井は釣り竿を流してしまい、クーラーBOXの魚はスーパーで購入。早く帰ると家族に怪しまれるため、カラオケで時間を潰していたという。

コナンが少年探偵団、灰原と学校の下駄箱の所にいると、ジョディから携帯に連絡が入る。ジョディは水無怜奈から連絡があったとコナンに報告。組織のバーボンという切れ者がシェリー（灰原）の事を探っているという。この後、光彦は元太の下駄箱に仕事依頼の手紙を入れる少年に気付く。

杉浦開人の父親が大家をしている木馬荘が全焼し、放火の容疑者は住人の細井竜平、沖矢昴、真壁吟也に絞られる。そんな中、コナンは開人の日記を解読。アパートの植物にホースで水をまいていた人物は消防車を連想して赤い人、よくケガをしてバンソウコウを携帯している人物は救急車を連想して白い人とあだ名をつけていた。

新一と沖矢の推理対決が始まり、２人とも紙飛行機はSOSを意味すると解読する。紙飛行機にはモールス信号の符号でSOSと書かれていたのだ。コナンは新一として、他の紙飛行機の画像が欲しいというメールを蘭に返信。蘭は自分の事は話すなと頼まれ、沖矢にメールの相手は金一というクラスメイトだとウソをつく。

コナンは小五郎らと日本ワイン協会会長、広瀬の古稀をお祝いするため、会社社長、本城の山荘へ。コナンは外で本城と翻訳家の赤丸が言い争う姿を見かける。そしてコナンは山頂へ向かうゴンドラから本城が赤丸の頭にブロックを振り下ろす瞬間を目撃。この後、コナンは山荘と周辺を調べるが遺体を発見できず…。

番組制作会社社長、染井彰吾と社員の久住舞子は小五郎に番組出演を依頼。後日、東都TVのプロデューサー、中目頼策の自宅で打ち合わせをする事に。染井は呼び鈴を鳴らすが返事はなし。テーブルには倒れたコーヒーカップと手付かずのケーキ、床にはこぼれたコーヒーの染みができていた。中目は絶命しているのだ。

東都TVのプロデューサー、中目が密室の自宅で毒殺される。目暮警部は染井を犯人と疑い、話を聞くため、染井の制作会社に連絡する。社員によれば、ここ２、３日体調が悪かった染井は仕事を休んでいたらしく、さらにその社員はこの日の夕方６時半に会社近くの薬局で染井を目撃。その時刻は中目が殺害された時刻だった。

園子の叔父で鈴木財閥相談役の次郎吉は伝説のミュール、紫紅の爪（パープルネイル）を餌にキッドを捕まえようと考えていた。上空にはヘリコプター２機が上昇し、交差点の真ん中にはミュールを置いた展示台と警備員４人の姿。その周囲を大観衆が取り巻いている。この日、次郎吉は朝刊にキッドへの挑戦状を掲載していた…。

小五郎らは長野県にある虎田家の屋敷を訪ね、当主の虎田直信から転落死した跡取り息子の義郎の話を聞く。遺体写真には死んだムカデの姿。ムカデは血が乾く前に置かれたらしく、誰かが瀕死の義郎を見殺しにしたというのだ。犯人の心当たりを聞くと直信の妻、達栄は虎田家と長年いがみ合う龍尾家の中に犯人はいると訴える。

「火」をイメージさせる繁次の感電死により、「風林火山」になぞらえた連続殺人事件は完成。この後、線路脇で埋蔵金探しの経過を記した手帳が見つかる。６年前に甲斐を誤って殺害したという記述があった。敢助は６年前の事件を闇に葬るため、関与した仲間３人を殺害し、最後に自ら命を絶った繁次が犯人だと推理するが…。

蘭は喫茶店のポアロに変装した高木がいる事に気付く。証券マンの鳥平貴文がこの付近の自宅で殺害され、高木はウェイトレスの榎本梓の兄、杉人に容疑がかかっている事を明かす。杉人が行方をくらませたため、梓は監視されていたのだ。鳥平は杉人の上司で、凶器の狩猟用ライフルから杉人の指紋が検出されたという。

祖父が遺した日記帳が狙われているという小早川公子は、理由を調べて欲しいと小五郎に依頼する。コナンは日記帳に隠された「11月30日、夕暮れにのみ宝の真実は照らし出される。狐の謎を解け」という暗号を見つける。偶然にも11月30日は翌日。コナンらは暗号解読のため、公子の実家がある島根の津和野へ向かうが…。

公子の祖父が遺した日記帳の暗号を解読し、宝探しをするコナン一行。公子と光彦、哀が覆面男たちに誘拐され、一刻も早く宝を探し出せと圧力をかけられる。コナンは宝が入っていると思われる木箱に辿り着く。その時、光彦らを人質にした覆面男たちが現れ、木箱を渡せと要求。コナンは麻酔銃を放ち、推理ショーが始まる…。

服部平次に屋田誠人という人物から手紙が届く。１年前に工藤新一が解いた殺人事件の推理ミスについて会って話したいという。真相を暴くと意気込む平次は、小五郎の車に乗り事件が起きた東奥穂村へ向かう。風邪を引いて咳き込むコナンを皆は心配するが、阿笠博士にもらった風邪薬を飲んだので心配ないと伝える。

記憶喪失の新一のために森に入った蘭は、死羅神を見つけた直後崖下に滑り落ちて意識を失う。平次らは行方がわからなくなった蘭を山小屋で発見。カツラ用の白髪を見つけ、小屋の主が死羅神だと睨む。さらにズタズタに切り裂かれた新一の写真と散乱した鏡の破片を見つけた平次は真相に辿り着き、皆を家に集めるように伝える。

高速道路で運転中の古城郡平が絞殺される。容疑者は溝端理子、忠田篤男、下鳥太志の３人。理子は古城の彼女で、忠田は古城率いる走り屋チームに対抗する別チームのリーダー。下鳥は交通事故死した古城のチームのメンバー、彰の父親だった。新一は平次と共に犯人とトリックを見破るが、戻る前兆である発作に襲われ…。

コナンは小五郎、蘭と仮面劇のゲネプロ（最後のリハーサル）を観る。劇団マネージャーの志水絹子は本物のレイピア（片手剣）を借りて練習した事を明かす。舞台では王子が大臣に刺され、大臣も落雷によってベランダから奈落へ転落。王は邪魔者２人が死んで祝杯をあげるが、大臣が酒に毒を盛っていたために毒殺されてしまう。