光彦たちは笛本隆策から高木の贈り物という小包を佐藤刑事に渡してほしいと頼まれる。中にはタブレット端末が入っており、そこには口にテープを貼られ、首にロープを巻かれた高木が映っていた。地上から数メートルの所にある板の上に縛られた高木は眠っていて、寝返りを打って下に落ちたら首が吊られる危険な状況だった…。

光彦は笛本の変な言葉遣いを思い出して佐藤に報告。コナンは北海道の方言と気付き、自殺者の１人、北海道出身の英語教師、ナタリー来間の関係者が高木を拉致したと判断する。そして、松本管理官はナタリーの遺体を引き取った英会話教室の上司、笛本隆策を被疑者に特定。佐藤たちは笛本が潜伏するマンションを訪ねるが…。

高木の足元の板の裏にセットされた時限爆弾。コナンたちは映像から高木がいるのは北海道と判断し、目暮と佐藤はヘリコプターに乗って北海道へ向かう。だが、映像を頼りに探しても高木を見つける事ができない。翌日、コナンは犯人が場所を特定されないように仕掛けたトリックを見破る。爆破の時間は刻一刻と迫っていた…。

爆発物が配達され、ケガ人が出る事件が２件発生。警察は犯人を逮捕し、残り１つの爆弾を配達中の配送車も特定するが、予期せぬトラブルが起きる。金融会社から金を強奪して逃走中の強盗犯が何も知らずに爆弾を積んだ配送車を盗んだのだ。コナンは少年探偵団と共に配送車を追跡するが…。爆発の時間は刻一刻と迫っていた。

コナンと哀、沖矢、高木刑事は出版社社長で編集長の勝本がマンションから落ちる現場に遭遇する。勝本は「俺を殺せるもんなら殺してみろ、部屋の扉を開けて待ってるぞ、返り討ちにしてやる」というメールを荻野、香、袖崎に一斉送信していた。３人は勝本を恨んでいて、３人の誰かが勝本を突き落した可能性が高かった。

目暮警部はコナンに促され、泡と湯気と煙の実験を行う。この実験によって３人に10分以上かかる犯行は不可能と判明。だが、コナンは３人が部屋を出た時の話を聞いて何かに気付く。そしてコナンは小五郎が貧乏学生の頃にやっていた事を思い出し、誰が犯人かを見破る。コナンは再度実験を行い、犯人を追い込んでいくが…。

コナンたちは阿笠と共に準備中のアイスフェスティバルの会場を見学する。氷彫刻家の塩田が作業中のメイン広場に村長の山口と秘書の小木が現れる。お祭りに否定的な山口はこの場所にレジャー施設を建設しようと計画していた。翌朝、氷でできたアイスホテルに泊まっていた山口が遺体となって発見される。

早朝、高木刑事はジョギング中の秀子を追い抜いた時にボストンバッグを拾う。中には３千万円が入っていた。間もなく、平沼という落とし主が現れる。だが、コナンは平沼のウソに気付いて現場を調べ、平沼がバッグを落とし、秀子に拾わせようとした事を見破る。２人は15年前に起きたある事件に関係していた…。

小五郎に彼氏の浮気調査を依頼した後、石段から落ちて他界した笹森薫。兄の隆司は薫の恋人だった柘植を疑っていた。　３ヵ月後、柘植から犯人を教えると連絡があり、小五郎はコナン、蘭と共に山中にある柘植のアトリエへ向かう。到着後、コナンたちはアトリエで頭から血を流して絶命した柘植を発見する。

蘭、園子、世良は路地で絶命している高市勲に気付く。高市は肝硬変による静脈瘤破裂で他界した可能性が高かったが、世良は地面の「死」という血文字を見て猟奇殺人と推理する。この現場は優作が唯一サジを投げた10年前の事件の現場と酷似。優作は「死」という文字を残す殺人犯は今後現れないと断言していたが…。

世良は新一に電話をして推理を聞こうと提案する。蘭は電話の最後に昴から頼まれた一言を新一に伝える。新一はその一言をヒントに事件の真相に辿り着き、今朝の事件の現場へ行ってくれと蘭に伝えて電話を切る。この後、コナンは新一から聞いたと前置きして、今回と10年前の事件の真相について語り始める…

京都にやってきたコナン、小五郎たち。この日から発売される梅はらの銘菓「京のとり」チョコ味200個が５店舗の土産物屋から全て消えてしまった。この日は先代社長の命日で、職人の１人は先代の祟りと考える。元々、小倉味だけだった「京のとり」。先代の社長は今の社長が発売した抹茶味を気に入ってなかったという。

アメ車を専門に扱う会社の社員が立て続けに襲われる事件が発生。小五郎は犯人の指示に従い、現金を入れたアタッシュケースを持って花見クルーズ舟に乗り込む。コナンは舟の行方を追う。犯人はケースを舟の屋根に載せろと小五郎に指示。この後、コナンが舟を見失った短時間の間に屋根の上にあったケースは消えてしまう…。

コナンと蘭は西澤のアパートを訪ね、バスタブの中で溺死した西澤を発見。パソコンからは遺書が発見され、目暮警部は自殺の可能性が高いと判断する。だが、奪われた現金が見つかるまで事件は解決していないと捜査を続ける小五郎。コナンは漁師に協力してもらい、犯人の逃走経路を推理。事件の真相へと辿り着く…。

コナン、小五郎、蘭は百合香の夫の健吾、友人の水町と共同経営する諏訪山ワイナリーへやってくる。施設にはレストラン経営の山口も契約を結ぶために訪れていた。健吾はワインの質を落とす事になると契約に反対しているという。この後、コナンたちは樽蔵で健吾の遺体を発見。警察は水町を犯人と疑うが…。

地区センターの花壇が荒らされる事件が発生。歩美たちが職員の岡村、山崎と花壇を修復していると、フラワーショップ経営の奥田が配達に来る。センターを逆恨みする奥田は岡村と山崎に絡んで揉め事に。午後10時、コナンたちは夜回りに来て頭から血を流した山崎の遺体を発見する。コナンは現場の不可解な点に気付いて…。

小五郎は、矢内みさきから姉のなぎさの自殺を調べ直してほしいと依頼される。高校、大学がある矢内清美学園。そこの大学生だったなぎさの首を吊った現場を目撃したのは演劇部顧問の児玉春恵とみさき自身。それでも、みさきは自殺ではないと信じていた。コナンは現場を見れば何かわかると考えて事件当時の状況を再現して…。

コナンたちは郊外の河原でUFOが墜落したという事件に遭遇。そしてUFOの下敷きになって圧死した岩淵の遺体が発見される。UFOは物理学博士の小沼が開発中のもの。コナンたちは小沼の研究所を調べ、徐々に衝撃の事実が明らかに。このUFO騒動は大蔵という金貸しの隠し資産が絡んだ複雑な事件だった…。

コナン、元太、光彦、歩美、哀は阿笠博士の車で群馬のキャンプ場にやってくる。元太と光彦、歩美、哀は焚き木を拾いに行く。その時、元太たちは男が女性の遺体を埋めている現場を目撃。元太たちは犯人に気付かれ、慌てて近くの山小屋へと逃げ込む。警察は女性の遺体を発見し、コナンは元太たちが事件に巻き込まれたと知る。

山村警部は宇佐木、米住、岩隈から事情を聞くが、誰が犯人か突き止める事ができない。この後、コナンと世良は阿笠の言葉をヒントに遺体の女性が指で何を示していたかに気付き、誰が犯人かを見破る。その頃、山小屋のドアの所にフードを被り、斧を持った謎の女性が現れる。謎の女性は斧を持ちながら元太たちに迫ってきて…。

コナンたちは行き先が謎のベルツリー急行に乗車。この列車には推理クイズが用意されているという。そして列車が東京駅を発車後、コナンは探偵役に選ばれたというカードに気付く。カードには７号車Ｂ室で起きる事件を捜査しろと書かれていた。コナンたちが７号車Ｂ室を覗き込むと、フードを被った男が銃を乗客の室橋に発砲する。この後、推理クイズはまだ発表前と判明。コナンは現実の事件と判断して７号車Ｂ室へ戻るが…。

８号車Ｂ室で絶命していた室橋。コナンは犯人がニセの指示カードで室橋を８号車に移動させた理由を考え、８号車でしかできないトリックを使ったと推理する。８号車は次郎吉の友人の資産家が家族でゆったり乗りたいとリクエストして作った車両。だが初運行の１ヶ月前、資産家のパーティーで火事が起き、一家はほとんど他界。生き残ったのは小蓑と住友と客人４人だけだった。小五郎は今回の事件は火事に絡んだ復讐劇と推理するが…

小五郎は今回の殺人事件は火事に絡んだ復讐劇と推理する。小五郎の推理通り、８号車Ａ室の能登、Ｃ室の安東、Ｄ室の小蓑、住友、Ｅ室の出波は火事の生存者だった。コナンはＥ室を訪ねた時に何かに気付いて事件の真相に近づく。その頃、６号車では火傷の男と世良が遭遇。世良は火傷の男を見て赤井と思い込むが…。この後、コナンは８号車の通路に皆を集め、小五郎に麻酔銃を発射。眠りの小五郎の推理ショーが幕を開ける…。

コナンが犯人を追い詰めている頃、６号車Ｅ室では工藤有希子とシャロン（ベルモット）が対峙していた。シャロンは哀を炙り出すため、８号車Ｂ室に発煙筒を用意。間もなく８号車Ｂ室から煙が立ち昇り、コナンたちは火災と勘違いして前の車両へと避難する。そして誰もいない８号車にシェリーの姿に戻った哀が現れる。シャロンは哀なら裏をかいて８号車へ向かうと考えていたのだ。そんな哀の前にバーボンが現れる。

園子の別荘にやってきたコナン、小五郎、蘭はひょんな事から知り合った大学生、桃園琴音の別荘へ。この後、石栗は自分の部屋に戻り、コナンも石栗の部屋で休む事に。しばらくすると石栗の部屋で大きな物音。その音で目覚めたコナンは絶命した石栗を発見する。ドアと窓は鍵がかかっていて、コナンは密室殺人と判断するが…。

横溝警部は事情聴取をして皆の行動を確認。桃園、梅島、高梨は昼食の前後に石栗の部屋に行っていた。高梨は石栗とケンカしたと告白。小五郎は３人には石栗を殺害する動機があると判断し、安室は皆に犯行の機会はあったと考える。コナンは新たに判明した現場の状況、蘭の証言から犯人のトリックを見破って…。

刑事時代の小五郎に逮捕された元銀行強盗犯、氷室は「今からアンタのせいで人が死ぬ」と電話で小五郎に予告する。その頃、氷室の手下だった沼尾が廃ビルから落下して即死。氷室は沼尾の裏切りによって逮捕され、小五郎は氷室が沼尾を恨んで殺害したと推理する。この後、小五郎は氷室の罠によって窮地に追い込まれて…。

路線バスに乗るコナン、阿笠博士、元太、歩美、光彦、哀。元太はビルの屋上で掴み合う男性２人に気付く。元太は１人が相手を屋上から突き落とす瞬間も目撃。元太がその瞬間を見たのは２時、緒方が落下してきてすぐに薫が119番通報したのは２時10分頃で、不思議な事に緒方が地面まで落ちるのに10分もかかっていた…。

工事現場の鉄パイプの下から絶命した猪俣が発見される。パイプを固定するバンドには人為的に切られた跡があり、小五郎は殺人事件と考える。高木刑事は関係者の金田、村瀬、野島から話を聞く。この後、ナイフが現場から発見され、小五郎はナイフの持ち主の金田を犯人と疑う。だが、コナンはもう一度現場の状況を調べて…。

コナン、平次らは自殺の可能性もある密室殺人事件を再調査する。そしてコナンたちは事件を解決。この事件には同じマンションに住む株ブローカーの布浦が絡んでいた。この後、コナンたちはエレベーター内で布浦が拳銃で自らのこめかみを撃ち抜く場面を目撃。高木刑事は自殺と判断するが、平次は他殺と断定する。

コナンと平次は容疑者の陸奥、余田、井筒の部屋を訪ね、誰が犯人かを見破る。そして小五郎の言葉をヒントにトリックの謎に気付くコナンと平次。この後、コナンと平次は高木に協力してもらい、布浦がエレベーター内で自らのこめかみを拳銃で撃ち抜く瞬間を再現。平次は皆の前でトリックを暴き、犯人を追いこんでいく…。

静岡にある別荘にやってきた小五郎、コナン、蘭は別荘の持ち主のミステリー作家、海堂千賀、夫の海堂悠一、弟子の志村幸子に迎えられる。翌朝、別棟に宿泊したコナンたちは皆がいる母屋へ行き、別々の部屋で絶命した幸子、悠一、千賀を発見する。３人の死因は服毒死。使われた毒は全て異なり、それを聞いたコナンは…。

大滝警部は平蔵から頼まれ、家族が遺産相続で争う洋館へ向かう。コナンと平次は、小五郎、蘭、和葉と共に大滝を追う。洋館の一室に遺産相続で争う家族が集まり、蘭と和葉は自室で寝ている迫弥を呼びに行く。そして蘭たちは棺桶のフタを開けて絶叫。中には胸に杭が突き刺さり、血まみれの迫弥が横たわっていた。

依然として迫弥の行方はわからない。その時、実那、岸治、瑠莉、条平の携帯電話に迫弥から「食堂に集まれ」という一斉メールが届く。コナンと平次は迫弥の部屋を調べ、床下にある隠し通路を見つけ、心霊写真のトリックも見破る。そして、コナンと平次は古賀から意外な事実を聞き、ある人物が容疑者として浮かび上がる。

コナンと平次は岸治、瑠莉、実那、条平、古賀を集め、トリックの謎解きをする。コナンたちは迫弥を犯人の１人と考え、何時間も姿を見せない守与が共犯者と推理。その時、門番から森で人が亡くなっているという連絡が入る。森で縛り付けられ、絞殺されていたのは守与だった。この後、コナンたちは犯人の目星をつけるが…。

平次は群馬県警に連絡し、新たに殺人事件が起きたと報告。電話中、コナンは自分の膝に何かが付着している事に気付く。それは森で遺体を調べた時についた泥で、なぜか泥には塩が混ざっていた。コナンと平次は電話のやりとりから理由に気付き、犯人のトリックを見破るが…。犯人は新たなターゲットに襲い掛かって…。