目白に招かれ、雑居ビルにある屋上農園を見学するコナン、小五郎、蘭。その時、奥の畑で中村と田口が言い争いに。中村は迷惑じいさんと呼ばれる厄介者。田口は防虫ネットを壊されたという。すると今度はオーガニック野菜に農薬をかけられた井上が中村に激怒。週末、コナンたちは再び農園を訪れ、絶命した中村を発見する…。

10月10日の誕生日、英理が宿泊する部屋に依頼人の国分秋穂が現れる。夫の健彦とケンカしたという。秋穂はストーカー被害に遭い、明日は相手の親と示談交渉の予定だった。英理は秋穂を迎えに来て欲しいと健彦に連絡した後、レストランで小五郎たちとディナーを食べる。英理が部屋に戻ると、すでに秋穂の姿はなかった。

夫の健彦、ストーカーの成治、その母親の緑という容疑者３人の話を聞いた後、コナンたちは部屋に戻って就寝。コナンは小五郎の寝言を聞き、犯人がベッドを１人で移動させた方法に気付く。翌朝、コナンは真剣に推理を巡らせる小五郎の姿を見て、小五郎に華を持たせる事に。小五郎郎本人による解決ショーが始まるのだが…。

コナンと少年探偵団は阿笠博士に連れられ、アクアリウムデザイナー、西田の自宅を訪ねるが、呼び鈴を押しても反応がない。西田のアシスタントの井村が合鍵を使って玄関の鍵を開け、歩美たちはリビングの水槽が埋め込まれた円柱を見て大喜びする。この後、バスルームに手を洗いに行った光彦と元太は浴槽を見て悲鳴を上げる。

二の酉にやってきたコナン、小五郎、蘭、園子。この時、園子はバックを奪われてしまう。このひったくり犯はトリ男と呼ばれ、一の酉でも犯行に及んだという。そして三の酉に行くと、再びトリ男が現れる。トリ男は浪人生の益子を刺した後、公園のトイレに逃げ込んだところで包囲される。だが、出てきた容疑者は３人もいた…。

益子がトリ男に刺される事件が発生。容疑者の火野、猿川、水江にはアリバイがあり、一の酉、二の酉、三の酉とも犯行が可能な人物はいないと判明。３件とも同一犯と考えられるため、目暮は３人が帰る事を許可する。この後、コナンは他にもトリ男がいると推理する。そしてコナンは蘭、小五郎との会話から事件の謎を解くが…。

広島にやってきた小五郎、コナン、蘭。撮影の合間、スタッフの八川、浜田、三宅が立て続けに何者かにイタズラをされる騒動が起きる。コナンは一連のイタズラがこの地に残る弥山七不思議という伝説になぞらえている事に気付く。そして撮影終了直後、スタッフの越路の悲鳴が聞こえてくる。コナンたちが現場に駆け付けると…。

小五郎らは紳六が越路を襲い、弥山屋に放火したと疑う。コナンは越路が言い残した「かじ…」が火事の事ではないと気付く。この後、小五郎は犯人が弥山七不思議の最後の１つ、龍燈の杉に見立てて事件を起こすと推理。そんな中、上諏訪が何者かにナイフで背中を刺される事件が発生。コナンは上諏訪の携帯を見て…。

小五郎はコナンと蘭を連れオリオン企画を訪ねる。東山と通話中、小五郎は窓の外を落下する人影を目撃。落下した高幡は絶命していた。高幡の背広には涙滴型のゴム板が引っ掛かっていた。これは怪人の着ぐるみのウロコで、赤外線が当たると空気が抜ける仕掛けに。小五郎はこれを利用し、何者かが高幡を転落させたと推理する。

湯本温泉にやってきたコナンと少年探偵団。コナンらが宿泊する旅館には深汐、純作、厳治、雲平が宿泊していた。翌日の午前４時50分、コナンたちは湖上露天風呂へ向かう。そして女湯の浴場に入った直後に大きな悲鳴を上げる哀と歩美。女湯では絶命した厳治が倒れていた。これは事故死に見せかけた密室殺人だった…。

脚本家の鉄山厳治が殺害される密室殺人事件が発生。容疑者は女優の名取深汐、そのマネージャーの丹沢純作、俳優の寺堂雲平の３人。深汐は厳治と電話で話し、朝一番で女湯に来たら一緒に入ってあげるとウソをついた事を告白。３人には厳治を殺害する動機があった。コナンはある言葉をヒントに事件の真相に辿り着いて…。

コナンと蘭が乗車した電車の中でスリが発生。逮捕に協力した徳馬は去ってしまう。事情聴取後、巣亀駅で別の事件が起きていた。詐欺グループの１人、兼村が高架下で殺害されたのだ。徳馬が事件を目撃、警察に通報したという。この後、詐欺グループの主犯格、桐谷が発見されて容疑者に。だがコナンは徳馬を犯人と疑って…。

小五郎は11年前にかけられた殺人の罪の無実を証明して欲しいという手紙をもらい、コナン、蘭と共に群馬県朽橋村の光羅旅館へ。11年前に殺人事件はなかったが、沼山辰彦という子供が川で溺死した事故があった事が判明。河童が犯人という話もあるらしい。翌朝、辰彦の父、伴蔵の遺体が旅館の屋根裏部屋で発見され…。

犯人が沼山を溺死させた水は溜め池の水と一致。蘭は昨晩、河童を見た事を山村警部に報告し、目撃談をもとに河童の絵を描く事に。コナンは犯人が溜め池の水を運んだ容器が見つからない事に頭を悩ませる。この後、河童の絵が完成。コナンはひょんな事から誰が犯人なのかに気付き、麻酔銃を発射。山村として解決劇を始める…。

コナン、蘭、園子は北軽井沢へ。園子にテニスを教えるサークルの後藤はケガした部長の吾妻に代わって大会に出場するという。休憩中、土田は蜂蜜レモン水、大竹はタオル、園子はグリップテープをそれぞれ後藤に差し入れする。休憩後、後藤が倒れて悶絶。後藤は毒物の中毒で、差し入れした３人が疑われて…。

小五郎らは山道で迷い、比良坂零輝の屋敷に助けを求める。比良坂たちは１年前に事故死した雅原煌を呼び戻す降霊会を催すという。降霊会が始まると怪奇現象が起き、「この中に私を殺した者がいる。今宵、私は蘇る！この手で怨み、晴らすために」という煌の声が聞こえてくる。この後、参加者の歌倉晶子が殺害されて…。

晶子に続き、比良坂の遺体が発見される。２人は別々に密室で絶命していた。比良坂の部屋から瞑想の間の南京錠の鍵、晶子の殺害に使われたロープなどが見つかり、小五郎は比良坂が晶子を殺害し、自分の部屋で自殺したと推理する。だが、コナンは澤南が書き残した文字を見て別の犯人に気付き…。

澤南が殺害前に書き残したキラという文字を見て犯人に気付いたコナン。だが、小五郎の推理が間違いである事を証明するためには２つの密室トリックを暴かなければならなかった。この後、コナンは比良坂の部屋、瞑想の間を調べ、２つの密室の謎を解く。そして、小五郎に麻酔銃を発射。眠りの小五郎として解決劇を始める…。

コナンの担任、小林澄子が殺人事件の裁判員に選ばれる。被害者は不動産会社社長の石垣で、被告の岩松を弁護するのは妃英理だった。コナンは蘭、小五郎と傍聴席から裁判を見守る。遺体が発見された書斎の写真を見た小林は壁の絵が逆さまだと気付く。コナンはこの絵に事件の真相を解く鍵があると睨み…。

被告の岩松は書斎に花瓶があったと語り、妃は誰かが花瓶を持ち去ったと考える。この後、凶器のナイフが公園のプールの底から発見される。コナンは原に探りを入れ、花瓶の行方を知っていると確信する。裁判２日目、被告側に不利な証拠が揃うが、妃は原の再喚問を裁判長に要求。そして、ここから裁判は急展開を迎えて…。

小五郎はコナン、蘭と共にウライ製菓のパーティーに出席。社長の浦井垂人は毎回出し物を披露する事で有名。小五郎は指名を受け、壇上でスピーチを行う。スピーチ中、垂人の妻で副社長の星江は蘭に声をかけて手相を占っていると、垂人が苦しみ出して倒れてしまう。ミステリーの寸劇かと思われたが、垂人は絶命していて…。

パーティー中に絶命したウライ製菓の社長、浦井垂人。コナンは妻の星江が犯人だと確信し、星江の不可解な言葉について考える。そして、星江が飲み物のテーブルに倒れた理由を見破ったコナンは小五郎に麻酔銃を発射。コナンは眠りの小五郎として解決劇を始め、星江が使ったトリックの全貌を明らかにする…。

５年前に犬伏恒弟が他界した後、血の繋がった子供だと名乗る人が８人も現れ、妻の裟臣は養子として全員引き取ったという。裟臣が病気で倒れると遺産相続を巡る事件が起き、養子の２人が奇妙な死を遂げた。養子の１人は呪いだと怖がって犬伏家を出て行ったという。コナンと服部平次はその人に話を聞きに行くが…。

犬伏家を訪れたコナンたち。遺産相続権を放棄した伸壱が殺害されたため、小五郎は犬伏家に恨みを持った犯人の犯行と睨む。コナンたちは犬伏家の養子、幸姫、考子、知晃、禅也と会い、犬伏家に伝わる魔犬の謂われを聞く。コナンたちはその犬の墓を見に行く。その時、崖の上からもう１人の養子、佐記が落下してきて…。

犬伏家の庭で炎に包まれた魔犬に迫られ、屋敷に逃げ込んだ蘭と和葉。平次が屋敷近くで誰かが魔犬を飼っていると推理すると、知晃は犬の鳴き声がする小屋が森にある沼の傍に建っていると証言する。コナンたちが小屋の中を調べていると、外から知晃の悲鳴が聞こえてくる。外では知晃が炎の魔犬に襲われていて…。

コナンと平次は養子たちの名前にまつわる秘密を聞き、名前が今回の事件と関係していると睨む。この後、TV番組のセットを見て、魔犬のトリックを見破り、誰が犯人なのかにも気付く。小五郎は小説「南総里見八犬伝」をヒントに幸姫が犯人と推理。だが、幸姫は罪を認める置き手紙を残して姿を消してしまい…。

タケノコ堀りの帰りに阿笠博士の車が故障し、コナンと少年探偵団は山の中で待つ事に。１軒の別荘からピアノの音が聞こえてくるが、その別荘の呼び鈴を鳴らしても応答はない。この後、コナンたちは室内に入り、日記が書かれた手帳を発見する。日記の内容から、誘拐された男の子がこの別荘で監禁され、殺害されたと考える…。

コナンは事件を解く鍵が日記にあると考え、手帳をもう一度調べる事に。コナンは次々と手帳の不可解な点に気付き、事件の真相へと近づく。この後、コナンはピアノの部屋を調べ、事件の真相へとたどり着く。コナンの指示に従い、歩美たちが歌い始めると、何者かが部屋の中を覗き込む。なんとコナンたちの前に現れたのは…。

コナンと小五郎、蘭はダイアナと知り合い、ロンドンの自宅に招待される。ロンドンに降り立ったコナンはアポロという少年と出会う。アポロは知らない男に声をかけられたという。男は紙切れを渡してきたらしく、コナンが確認すると、それは謎の暗号文だった。コナンは大量殺人が計画されていると推理して…。

暗号文が示している場所を探してロンドン中を駆け巡るコナンと阿笠博士。蘭は新一の携帯に電話をかけ暗号の事を相談すると新一（コナン）はコナンから聞いていると説明。その時、ビッグベンの時計の鐘が鳴り、新一（コナン）は暗号文はビッグベンの事だと気付く。だが、同時にロンドンにいることが蘭にバレてしまい…。

蘭と小五郎は暗号解読のため、ロンドン市街へ向かう。そんな中、検出された指紋から容疑者が判明。容疑者はハーデス・サバラという逃走中の連続殺人犯だった。蘭は最初に新一（コナン）が解いた暗号を参考に次々と暗号を解読。蘭は暗号の場所に文字が隠されている事に気付く。そして発見した文字をつなぎ合わせると…。

コナンは変声機を使い、新一として蘭を電話越しにサポート。蘭は残り２つの暗号文も解読して文字が全て揃う。文字を並べ替えSATURN（土星）というキーワードを導き出し、新一は犯人が土曜日に事件を起こすと推理する。そして翌日の土曜日。コナンは暗号文から犯人のハーデスが狙っている場所と特定しようとするが…。

コナンはミネルバがサーブを落とした位置で点字を示している事に気付き、「HELP」というメッセージに読み取る。さらに点字を読み取り、ハーデスが試合終了と同時にミネルバの母親を殺害しようとしている事を知る。この後、コナンは観客席にいる母親が抱えているぬいぐるみの中に爆弾が仕掛けられている事を見破るが…。

コナンは観客席にいるハーデスを見つける方法に気付き、「粘って絶対勝って！」とミネルバにメッセージを送る。このセットを落とすと同時に母親が殺害される後がない状況だった。必死にラリーを続けて時間を稼ぐが相手にセットポイントを奪われてしまう。審判は試合終了を告げ、ハーデスは爆弾のスイッチに手をかけるが…。

The Detective Boys sneak into an abandoned building that due to be demolished to play hide and seek. While playing Genta hears someone tapping a 2-5-2 code which is used in Japan to call for help. They find two construction workers who claim to be surveying the area before destroying the building by implosion. Conan quickly deduces they are confining a person in the building due to regulations preventing the building they are in to be imploded. The criminals, realizing they have been figured out, seal up the building and chase after the kids. Conan is knocked out by his rebounding soccer ball and Ai is captured. The criminals prevent the remaining Detective Boys from calling the police by threatening to kill Conan and Ai.

金持ちの老人を誘拐した２人組に捕まり、部屋の壁際に縛られたコナンと哀。コナンは光彦たちが同じ部屋のロッカーに隠れていると推理。コナンは探偵団バッジで床を叩き、光彦たちにメッセージを送る。それは東京消防庁の通話コードだった。コナンは通話コードを使って光彦に指示を出し、この状況を打開しようと試みるが…。

視聴覚室で帝丹小の卒業生でもある千葉刑事と遭遇したコナンと少年探偵団。千葉は13年前、三池苗子にラブレターを渡したという。返事の手紙には自分の気持ちを視聴覚室の倉庫に保管したと書かれていたという。千葉によれば苗子が残したのはビデオレターで、コナンたちは当時見つからなかったビデオレターを探すが…。

大学の学祭で講演する小五郎。芸術学科の辻栄は蘭、園子、コナンをお化け屋敷に案内し、ゾンビの出来栄えを評価して欲しいと頼む。お化け屋敷に入ると、手術台に横たわるゾンビ役の安菜が体を激しく揺らした後に絶命。目暮警部は毒薬を飲んで自殺したと判断するが、コナンは自殺に見せかけた殺人事件と推理して…。

コナンは安菜の頬に抵抗した傷がある事に気付き、安菜は誰かに毒のカプセルを口に突っ込まれ、飲み込むまで口を塞がれたと推理する。目暮は安菜が生きているように偽装できた睦、蜂谷、辻栄の３人を容疑者と考える。コナンはベッドの布とベッドの下の状況から犯人のトリックを見破って…。

鈴木次郎吉の博物館で龍馬展が開催され、次郎吉のもとに怪盗キッドから予告状が届く。キッドの目的は20年前に樽見が開催した龍馬展で盗まれた品を返しに来る事だった。コナンは予告状に書かれた「今一度、洗濯いたし申し候」という龍馬の言葉に注目。コナンはキッドが雨になるのを待って予告日時を決めたと推理するが…。

コナンはトイレの個室で龍馬のピストルを持ったキッドに声をかけられる。キッドは盗まれた品を返しに来ただけだから邪魔するなとコナンに言い放って姿を消す。この後、蘭は園子の右の袖の部分に文字が書かれている事に気付く。それを聞いたコナンはキッドが本当に雨を降らせる気だと見抜いて…。

休暇を利用して南海の孤島にやってきたコナンたち。島ではイケメン俳優、宮坂のプロモーションビデオの撮影が行われていた。落ち目になった宮坂はテレビから姿を消していた。コナンたちは撮影スタッフに酷い仕打ちをする宮坂を目の当たりにする。そして撮影後、宮坂はペンションの一室で遺体となって発見されて…。

コナンは遺体を見た時の違和感が気になり、宮坂の部屋を再度確認。だが、最初に見た時の違和感は何故かなくなっていた。この後、美紀は鷹山が嵐の中を走っていく姿を目撃。皆は鷹山が犯人で、警察が来る前に逃げ出したと推理する。鷹山が逃げた方角には崖があり、転落した鷹山の遺体を発見する…。