杯戸ホテルにやってきたコナン、蘭、園子。お目当てのカフェを見つけた直後、駐車場から大きな音が聞こえてくる。コナンが駐車場へ駆け付けると、振り込め詐欺の首謀者、上住が頭から血を流して倒れていた。行きのバスでコナンたちと一緒だった世良が現れ、これは殺人だと指摘。世良はコナンと同じ探偵だった…。

振り込め詐欺の首謀者、上住がホテルから飛び降りて自殺。だが、コナンと探偵の世良は何者かに殺害されたと推理する。コナンは上住が使っていた車イスについた傷に注目。さらに現場の状況から犯人が上住を殺害したトリックを見破る。ほぼ同時に犯人に気付いた世良は皆の前で自身の推理を披露する。それを聞いたコナンは…。

平次と和葉が東京にやってくる。和葉はファミレスに立ち寄り、平次は先に探偵事務所へ。この後、和葉から電話がかかってくる。トイレで男性が亡くなり、大騒ぎになっているという。世良はこの事件で工藤と平次、どっちが名探偵か勝負して決めようと提案。平次はコナンより先に毒殺された事に気付いて一歩リードする…。

探偵事務所に女流作家の光井、湯地、二瓶がやってくる。その直後、沢栗勲が拳銃を持って現れる。沢栗の妹、未紅は３人のSNS仲間だった。先月、未紅は温泉旅館で手首を切って自殺。沢栗は３人の誰かが殺害したと考えていた。阿笠の家にいたコナンは電話を通して事務所の状況を知り、事件を解決しようと考える。

沢栗に蘭の携帯が通話中だった事がバレるが、コナンは変声機を使って工藤新一を演じ、事件を解決すると沢栗に約束する。証言や資料から事件の真相に近づいたコナンは未紅が付けるあだ名の法則にも気付いて犯人を見破る。事務所の外には特殊捜査班のSITが待機。特殊急襲部隊のSATも犯人狙撃のチャンスを窺っていた…。

光井を殺害しようとする沢栗。コナン（新一）は電話口から沢栗を止め、光井が犯人ではないと伝える。未紅のデビュー作は死神の幻覚を見た連続殺人犯が自殺するという結末で、沢栗は死神の幻覚を見た未紅が自殺したと察して動揺。その隙を突いて沢栗は逮捕されるが、これは沢栗の犯行を阻止するためのニセの推理だった…。

コナンと蘭、園子は世界大会で優勝したショコラティエ、辻元のお店のオープニング・セレモニーに招待される。セレモニー中にテーブルクロスに火が燃え移り、辻元は全身を炎に包まれて絶命してしまう。弓長警部は不幸な事故と考えるが、コナンは事故に見せかけて辻元を殺害した犯人の巧妙な科学トリックを見破る。

軽井沢の別荘で殺害されたデザイン会社の社長、若松耕平の事件の真相を突き止めるために東京にやってきた平次と和葉。コナンは平次たちと共に耕平の本宅を訪ね、妻の芹香から事件当日の話を聞く。次期社長を狙う育郎は椎名と藤波が持ってきたバームクーヘンを食べた直後、苦しみ出して絶命してしまう…。

米原は耕平のダイイングメッセージがSという字だったと証言。この後、本宅の風呂場のタイルが別荘、大阪の家のタイルと同じ事がわかり、コナンと平次はそのタイルを見て犯人のトリックを見破る。その頃、別荘を検証中の大和警部たちも同じ事に気付き、耕平のダイイングメッセージを発見するが、それは意外な言葉だった…。

コナンと平次は佐竹たちの会話をヒントに犯人が育郎を毒殺したトリックを見破る。コナンたちの予想通り、育郎の部屋のドアノブから犯人がかけたと思われる粉末状の毒物が検出される。コナンは犯人のスリッパに毒が付いていると推理。芹香が怪しいと考えるコナンたちだったが、芹香は書斎で毒を飲んで絶命していた…。

育郎はバームクーヘンを食べる前に手を洗っていた事がわかり、育郎の手に毒が付いていたという推理は間違いだったと気付くコナンと平次。育郎の部屋のドアノブに付着した毒はフェイクだったのだ。コナンたちは犯人、そして芹那を殺害したトリックも見破るが、証拠だけ見つける事ができずにいた…。

コナンは元太たちと阿笠博士の家でカレーを作る。その時、阿笠が数年前に購入した壺の話題になる。阿笠は壺の価値が気になり、動画サイトに鑑定を求める映像をアップしていた。そしてコナンたちが買い物中に自宅にいた阿笠が何者かに襲われ、歩美が誘拐される事件が発生。歩美の携帯に犯人からメールが届く…。

コナンは壺の動画を見て阿笠の自宅にやってきた若い姉妹、中年夫婦、失礼な親子という３組の中に犯人がいると考える。この後、コナンは犯人が探していた猫と動画サイトにアップされた妃英理の猫が驚く程そっくりな事に気付く。そして、歩美が連れ去られた時の状況を聞いたコナンは犯人の本当の狙いを見抜いて…。

コナンたちは映画の帰りに車上荒らしをされた車を発見する。車内の天井には赤いスプレーで「死ね」と書かれていて、被害に遭ったのは千葉刑事の車だった。交通課の由美によれば、同じ手口の車上荒らしは３件起きていて、千葉は４人目の被害者だった。容疑者は駐車場にいた名和、徳子、福地という３人に絞られる…。

車上荒らしの容疑者は名和、徳子、福地の３人に絞られる。コナンは被害者の車を色々な角度から撮った写真を確認。コナンの推理通り、先月、高校の先生のワゴン車が事故を起こしていた。由美から事故の詳細を聞いたコナンは車上荒らしが狙う車の共通点に気付き、容疑者３人の中の誰が犯人かを見破ってトラップを仕掛ける…。

コナンと蘭は小五郎を知っているというアパート大家の桐谷と偶然会う。この後、小五郎が来る予定らしく、コナンたちは桐谷の自宅を訪ねる。だが、そこに現れたのは小五郎を真似た大学生の恩田だった。この後、隣のアパートで住人の傳川の遺体が発見される。コナンは住人の坂内、石亀、兵頭の中に犯人がいると考えて…。

コナンは坂内、石亀、兵頭の中に犯人がいると確信。コナンはチャンネルがザッピングされた時の状況を桐谷から聞いて傳川を殺害した犯人のトリックを見破る。坂内たちは推理を披露しろと恩田に迫る。コナンは本物の小五郎から事件の真相を聞いたと恩田に説明。恩田はコナンの指示を聞きながら、たどたどしく推理を始める。

コナンたちは阿笠博士の旧友、龍太郎がいる山梨にやってくる。龍太郎と合流後、コナン一行は道の駅に立ち寄り、龍太郎と揉めている池田、借金をした過去を持つ慶と遭遇する。夜、コナンたちが昆虫採りをしている間に龍太郎は何者かに襲われ、鎌倉時代の仏像が盗まれる。池田と慶が容疑者として浮上するが、コナンは…。

コナンたちは図書館へ向かい、途中で光彦が手書きの地図を拾う。地図には４軒の家が描かれ、各家には藤木、香月、大賀、江口と名字も書かれていた。コナンたちは香月家を訪ね、昨晩、香月栄太郎が地下横断歩道で亡くなっていた事を知る。この後、何者かに地図が盗まれ、コナンは訪ねた３軒の中に犯人がいると睨む。

コナン、小五郎、蘭は近くの住民と立ち話をする立野寿巳男巡査に偶然会う。その時、近くの家から国分貴和子が出てきて、コナンは貴和子の手に血が付いている事に気付く。貴和子が出てきた家では大岡善吉が殺害されていて、現場には血でKというダイイングメッセージが残されていた…。

喫茶店でよく会う美緒から命を狙われていると相談された千葉刑事。コナンたちと一緒に美緒の自宅を捜す事に。この後、コナンたちはサイレンを聞いて美緒の部屋に駆け付ける。そこではナイフを持った男性が仰向けに倒れて絶命。美緒はこの事件の加害者だった。目暮警部は正当防衛の可能性が高いと考えるが、コナンは…。

伴場と初音の結婚式の前夜祭が行われ、小五郎はコナン、蘭と共に２人を祝福する。途中、初音はネイルサロンへ向かう。伴場が初音に電話をかけると、初音は「サヨナラ」と自殺をほのめかす。その直後、駐車場の車が炎上して初音の遺体が発見される。初音の付け爪に付着した皮膚のDNA鑑定から伴場が容疑者として浮上する。

初音が爆発した車から焼死体となって発見され、婚約者の伴場が容疑者として浮上する。捜査中、過去に初音が自分と伴場の境遇を聞いて表情を曇らせた事が判明。赤ちゃんだった２人は同じホテル火災で助け出され、身元不明のまま同じ教会で育てられていた。コナンはこの話を聞いて事件の悲しい真相に気付いてしまう…。

コナンたちはひょんな事から蘭の空手部の先輩、鏡堂ナナミの屋敷にあると言われる宝を探す事に。鏡堂家の庭に立つくらやみの塔。この塔には入口も窓もなく、宝が隠されていると都市伝説になっていた。コナンたちは兄の透から話を聞く。この後、絶命した美佐子が発見される。美佐子は塔から落ちたように倒れていた。

コナンたちはくらやみの塔へ続く入口を見つけ、鏡の世界になったトンネルへと入っていく。外では目暮警部たちが透や望を事情聴取。長瀬はいつの間にか姿を消していた。コナンは１人で塔の内部に入り、赤、青、緑のボタンが並んだ操作盤を発見。コナンは青いボタンに張り付いた美佐子のつけ爪を見て事件の真相に辿り着く…。

小五郎、コナン、蘭は大浜海岸に出掛け、インストラクターの今岡汀からサーフィンを教わる。海から出たコナンたちは汀の夫、今岡海四郎と話をする。この後、低気圧の影響で海が荒れてサーフィンは中止に。翌朝、コナンたちは砂浜へ散歩に行き、汀の遺体を発見。小五郎は荒れた海で起きた不幸な事故と判断するが…。

コナン、蘭は園子の知人の砂田善三の洋館を訪ね、温室にある金鯱サボテンを見せてもらう。そこに長男の康之と次男の尚樹が現れる。息子たちに遺産を渡さないと遺言状を書き直した善三。この後、コナンたちが温室の前に向かうと、そこには遺言状を手にした康之の姿。温室の中では善三が絶命していた…。

樫塚圭は先日他界した兄の遺品からロッカーの鍵を見つけ、そのロッカーを探し出してほしいと小五郎に依頼する。待ち合わせの日、小五郎は圭を装った男からメールをもらって外出。その間に男は事務所の人間として圭に会い、縛り上げた上に鍵の事をしつこく聞いてきたという。コナンは圭の証言を聞いてウソを見破るが…。

トイレを借りるため、圭の部屋に上がったコナンたち。この時、安室は部屋に盗聴器が仕掛けられている事に気付き、設置場所を突き止める事に。この後、小五郎は一室から男の遺体を見つけ、安室は圭が発覚を恐れて逃げたと推理。その頃、コナンは圭からもらったジュースを飲んで眠りに落ちていた…。

圭の本当の名前は浦川芹奈。銀行強盗犯に殺害された賢也の妹ではなく、同じ銀行に勤めていた彼女だった。芹奈は強盗犯３人に復讐しようと計画。事務所のトイレで発見された本物の圭は強盗犯の１人だった。強盗犯を倫子、栄絵、隆代という３人の女性に絞り込んだ芹奈。コナンは芹奈と３人の自宅を訪ねるが…。

倫子、栄絵、隆代の自宅を訪ねたコナンは誰が痩せた強盗犯かわかったが、教える事はできないと芹奈に伝える。コナンは芹奈が強盗犯を殺害して自殺すると考えていた。この後、コナンは自首すると約束した芹奈に誰が強盗犯か教える。そんなコナンの話を盗み聞きする人物がいた。それは拳銃を手にした痩せた強盗犯だった…。

キャンプ場で知り合った紺野宅司、純夏夫婦に自宅へ招待されるコナンたち。宅司と純夏は携帯を紛失した事に気付き、探しに行く。中庭で携帯を発見した歩美がリビングを覗き込むと、純夏が宅司にナイフを振り下ろそうとしていた。コナンたちがリビングに駆けつけると、そこには胸にナイフが刺さった純夏が倒れていた…。

携帯を届けに行った歩美の動画を偶然撮影していた哀。コナンはその動画を確認し、携帯に留守電が入っている事に気付く。コナンは留守電の最後に純夏が「止まった？」とおどけたように言った音声を聞き、今回の事故の真相に辿り着く。この後、手術は無事に終わり、純夏は数週間で退院できるとわかるが、宅司は姿を消して…。

長崎旅行に来た小五郎、コナン、蘭。そこでは探偵の坂本龍馬が殺人事件に挑むドラマの撮影が行われていた。だが脚本は未完成で、犯人不明のまま撮影を始めたという。脚本家の巽耕作はホテルから失踪してしまうが、翌日に脚本の続きを送ってくる。この後、スタッフの１人が殴られる事件が発生し、撮影現場に緊張が走る…。

コナンは蝶々夫人をオペラ歌手の三浦環さんと喜波貞子さんが演じた事を知り、蘭の役、みうら屋のお貞と何か関係があると確信する。警察はこの付近で目撃された巽耕作を犯人と疑う。そんな中、漣兆次郎が展望台近くで巽に殴られる事件が起きてしまう。翌日、コナンは撮影シーンを足掛かりに事件の真相に近づき…。