毛利探偵事務所を中年の和服の美女が訪れ、中学の同級生捜しを依頼した。依頼人・静華に一目惚れの小五郎は大張り切りで調査を開始。尋ね人の柴田四朗の剣道大会の写真からすぐさま行方を突き止め、静岡の柴田のマンションを訪ねるが、そこには依頼人・静華の写真を握り締めて絶命した柴田の遺体があった。

静華の依頼で捜し当てた柴田四朗は、自宅マンションで撲殺されていた。静岡県警の横溝刑事は静華に容疑をかける。が、静華は堂々とした態度で事情聴取を拒否。コナンは四朗の手に写真とは別の物が握られていた痕跡を発見し、真犯人を追い詰めていく。

奇妙な手紙を受けとった服部平次とコナンたちは人魚伝説の伝えられる若狭湾の美国島に渡った。が、手紙の差出人・沙織は行方不明になっていた。この日は年に一度の奇祭『儒艮（ジュゴン）祭り』の日で、不老不死のお守りとされる儒艮の矢を授かろうと人々が集まっていた。島の人々は沙織が人魚の祟りを恐れていたと話す。

人魚伝説の伝えられる若狭湾の美国島で年に一度の奇祭『儒艮（ジュコン）祭り』の夜、コナンたちに助けを求めた沙織の幼なじみ・寿美が人魚のような姿で滝の中から首吊り状態で発見され、その通夜の席でまた、新たな事件が起きる。依頼人・沙織の行方も分からぬまま、平次とコナンは連続殺人事件の謎に挑む。

人魚伝説の伝えられる若狭湾の美国島で起きた三つの連続殺人事件。被害者の３人は平次とコナンに助けを求め、行方不明になっている沙織の幼なじみだ。県警は沙織の父・弁蔵を事件の犯人と決めつける。だが、コナンは神社に集まった島民たちに、“眠りの小五郎”のポーズを取らせた小五郎の声で意外な真相を語り始める。

コナンたちの同級生・倫太郎が「家に怪しいおじさんがいる」と、少年探偵団に相談にきた。食堂をやっている倫太郎の家にやってきて、亡き祖父への恩返しだと店に住み込み無給で働いているという。男が店の改装費を出してくれたお蔭で店は大繁盛だが、「絶対おかしい」と倫太郎は言い、男の企みを暴いてほしいと依頼する。

ゲームセンターでプリクラを撮っていたコナンと蘭、園子は、帝丹高校の英語教師ジョディと会う。ジョディの勧めでファイティングゲームに挑んだ蘭は、凄腕のゲーマー・尾藤賢吾に打ち負かされしまう。尾藤は挑戦者の志水と壮絶なゲームファイトを始めるが、一方的に優勢だった尾藤はゲーム終了後に座ったまま死亡していた。

ゲームセンターで死亡した尾藤賢吾の死因は毒殺とコナンはにらんだ。容疑者は対戦相手の志水、店員の出島、客のタクシー運転手・江守、そして英語教師・ジョディ。鑑識の結果、尾藤はフグ毒を針のような物で注入されたことが判るが、凶器は発見されない。コナンは容疑者たちが移動する度に妙な音がすることに気づく。

蘭が園子と一緒に陶芸教室に通い始めた。コナンが様子を見に行くと、教室では陶芸家・美濃宗之の婿養子・素夫が帰宅して教室を手伝うと言ったまま姿を現さないと皆が心配していた。美濃の屋敷内を捜したコナンたちは、物置の戸棚の中で変わり果てた素夫の遺体を発見する。

蘭と園子が通う陶芸教室で、陶芸家･美濃宗之の婿養子･素夫が絞殺された。コナンは犯人に目星を付けていた、そのトリックも見抜いていた。残るは決定的な証拠だ。だが、目暮警部は、宗之の弟子･菊代に多額の借金があり、素夫の生命保険の受取人になっていたことから菊代を容疑者として署に連行しようとする。

コナンと阿笠博士、少年探偵団の子供たちはスキー旅行に行くため、路線バスに乗っていた。途中で新出先生と帝丹高校のジョディ先生が乗り込んできた時、なぜか哀はおびえ出し、身を隠そうとする。哀は黒の組織のメンバーの強烈なオーラを感じていたのだ。だが、コナンたちを乗せたバスは二人組に乗っ取られる…。

強盗犯２人組に乗っ取られた路線バス。コナンは乗客の中に紛れている第３の犯人を割り出し、乗客もろともバスを爆破する犯人の計画を阻止する策を考える。警察が２人組の要求に応じて、既に逮捕されている主犯の男を開放し、乗っ取り犯たちが小仏トンネル内で脱出の準備を始めた時、コナンたちの反撃も始まる。

小五郎は医大講師の上田という男から、嫌がらせを受けて困っている同僚・吉村のために調査を依頼された。事件の当事者から話を聞くため、小五郎は上田、コナンと一緒にマンションに向かうが、３人はマンションの脇の路地で吉村の転落死体を発見する。警察は脅迫におびえた吉村が誤って自室から転落した事故と推定するが…。

コナンたちは阿笠博士の友人で愛犬家の加納照也の家に招かれた。引っ越しをするので不用品を譲りたいというのだ。コナンたちの他に加納の愛犬家仲間３人も来ていた。正午に柱時計が鳴り、この音を聞くと青い座布団に座っておやつを食べる習慣のある加納の愛犬・パピヨンのドイルが走り出し、そのまま姿を消してしまう。

コナンたちが招かれた加納家の愛犬・パピヨンのドイルが姿を消してしまった。何者かがドイルをさらい、逃亡したかに見えたが、首輪が見つかった焼却炉の中から、焼け残ったグラスウールを発見したコナンは、ドイルの居場所を突き止め、少年探偵団の子供たちの手助けで情況を再現し、謎解きをしながら犯人を追い詰めていく。

小五郎、コナン、蘭は、ワイン収集家の日下の自宅パーティに招かれた。ソムリエの外村とワインの利き酒勝負を始めた日下は、ワインセラーに改造した地下室に自慢の逸品を取りに行く。が、日下は４０分たっても戻らない。探しに行った小五郎は、電子錠でロックされたワインセラーの中で絞殺されていた日下を発見する。

福引の１等賞が当たり、南紀白浜１泊旅行にやってきたコナン、小五郎、蘭の３人は５人の医大生グループと知り合う。写生旅行だという５人には、女王然とした金持ち令嬢の真紀を中心にした複雑な人間関係があるようだ。翌日、真紀に教えられたルートで観光を楽しんでいたコナンたちは、真紀が刺殺されたという知らせを聞く。

南紀白浜でコナンたちが知り合った医大生・真紀が刺殺されたのは、顔見知りの犯行だとコナンは考えた。だが、真紀の５人の仲間たちには、それぞれアリバイがあった。藤が自分のアリバイを証明するために見せたデジカメの写真に疑問を抱いたコナンは、藤がいたと主張するアドベンチャーワールドで調査を始める。

服部平次に誘われて、コナンと蘭、小五郎は有名な３人のスポーツ選手がオーナーの大阪のレストラン、「Ｋ３」の開店記念パーティに参加した。蘭に、３人のオーナーたちはビルの窓を利用したパフォーマンスの手助けを頼む。夜空に窓の灯で作った「Ｋ」の文字が浮かび上がった時、一発の銃声が響きわたった。

銃声がした部屋にかけつけたコナンと服部平次は、そこで新聞記者のエドが殺害されているのを発見した。コナンと平次はエド殺害のトリックと犯人を解明するため捜査を開始する。３人のオーナーには殺害は不可能と判断するコナンだが、捜査が進むにつれ、一番認めたくない真実がそこにはあった。

東京に帰る新幹線内でコナンたちは、麻薬密売人の小倉千造を護送中の佐藤刑事と高木刑事に偶然遭遇した。佐藤刑事が出払ってしまっている最中、トイレに行きたいと席を立つ小倉に一人付き添う高木刑事。小倉をトイレの外で待っていると、突然うめき声が聞こえ慌ててドアを開ける。そこには自殺を図る小倉の姿があった。

新幹線で護送中に被疑者の麻薬密売人・小倉が死亡したのは、自殺に見せかけた殺人事件だと佐藤刑事は断定した。爆弾騒ぎを起こして、その隙に被疑者を前の車輌のトイレに行かせ、自殺の偽装をさせる。その指示を出せた可能性のある乗客は３人。コナンは３人が手に持っていたという新聞に着目する。

いつも元気な元太の様子がおかしい。給食は残すし、コナンたちを避けるように一人で学校から帰ってしまう。コナンたちが問い詰めると、元太はひったくりの犯人を目撃して命を狙われていると訴える。初めは本気にしなかったコナンたちも、元太の頭上めがけてデパートの看板が落下してきたのを見て真実だと悟り対策を考える。

事件の調査のため依頼された葵屋旅館の主人に会う群馬県警の山村刑事、コナン、蘭、小五郎。その事件には４年前に死亡した赤いジャケットの男と、その男が主人にあずけたアタッシュケースが関係しているという。しかし、すでにアタッシュケースは毛利小五郎を名乗る別の男が持ち去っていた。

首を吊って死亡していた毛利小五郎のニセモノ。そばにあったアタッシュケースの中に入っていた５年前のスポーツ新聞と長い毛髪を見て、コナンは殺人事件だと断定した。捜査するにつれ、スポーツ新聞が何かの隠し場所を示す暗号だと気付いたコナンは、４年前に死亡した赤いジャケットの男の持ち物から犯人を追い詰める。

ストーカー調査のために依頼人の建築家・金沢柳一郎のもとに来たコナン、蘭、小五郎。3ヶ月前から毎週のように写真が送られてくるが、全く心当たりがないという。その日の夜、金沢の庭内で夕食の最中に一発の銃声が鳴り響く。12時間で一周するヒマワリ館と呼ばれる屋敷の部屋の中で金沢は銃で撃たれ死亡していた。

伊豆の海に遊びに来た阿笠博士とコナンたちは漁師の吉澤と下条と知り合う。2人は海のルールを無視し手荒な漁をする荒巻と話し合いをするため、ホテルのレストランで待ち合わせをする。約束の時間になっても荒巻が現れないので、もう一人の漁師根津が電話をかけるが、電話越しに聞こえたのは波の音だけだった…。

漁師の吉澤と下条・根津の3人と話し合いのためホテルのレストランで待ち合わせをしていた荒巻が海で遺体で発見された。園子がトンチンカンな推理をするが、コナンはそれをヒントに殺害方法と犯人を突き止める。荒巻の携帯に残された着信履歴から犯人を追い詰めるが…。

ペンションオーナーの村上紫郎と弟の立柴金次とともに癒しの森にあるペンションにやってきた、コナン、蘭、小五郎。村上と立柴が夕食用の山菜採りから戻ると、２人の父であり村長である村上竜蔵が自宅で殺害されたとの知らせが届く。村長宅からペンションまでは１時間の距離があり、兄弟２人に犯行は不可能に思えたが…。

小五郎のもとに沖野ヨーコから友人で女優の草野薫の婚約パーティの招待状が届いた。同じく招待された、元アースレディースの岳野ユキと星野輝美とともに、薫が風呂から出た時にアースレディースの衣装で出迎えてビックリさせようという計画だが、薫は一向に出てこない。心配になり見に行くと、そこには無残な薫の姿が…。

婚約パーティの最中に襲われた沖野ヨーコの友人で女優の草野薫。その場にいた全員の身体検査をしたが薫を襲った凶器は見つからなかった。最近ストーカーに付きまとわれていると言っていた薫の証言と部屋の中から見つかった盗聴器により、外部の人間による犯行と思われたが…。

オークス牧場にやってきた、コナン、蘭、小五郎は、従業員の竹内早苗に牧場を案内してもらっていた。その時、突然暴れ、逃げ出す牧場主・大楠友之の愛馬マダムリープ。引き止めるマダムリープの蹄に血がついているのに気づいたコナンは、馬小屋で頭から血を流した装蹄師・杉山の遺体を発見する。

学校帰りに公園で遊んでいたコナンたち少年探偵団は、不信な行動をとる燕（つばくろ）財閥会頭秘書の堺に出会う。話を聞くと、燕財閥会頭・燕健三の孫・秋夫が誘拐されたというのだ。健三は孫の安全を考え警察の捜査も断るが、コナンは絵を描くことが大好きな秋夫の絵の中から監禁場所のヒントを見つけ出す。

佐藤刑事に見合いを勧める佐藤刑事の母。仕方なく了承し顔も見ず適当に決めた見合い相手はなんと白鳥警部だった。同じときコンビニ強盗を追う高木刑事。よそよそしい佐藤刑事を見て白鳥警部はある賭けをもちかける。その賭けとは日没までに高木刑事が迎えに来なければ、佐藤刑事は白鳥警部の妻となることだった。

母に進められ、佐藤刑事が顔も見ず適当に決めた見合い相手はなんと白鳥警部だった。日没までに高木刑事が迎えに来なければ、佐藤刑事は白鳥警部の妻となってしまう。だが肝心の高木刑事は目撃者たちのバラバラの証言から、犯人を絞れないでいた。果たして、高木刑事は日没までに佐藤刑事を迎えにいくことができるのか？