テイクアウト専門のピザ店にやってきた、コナン、灰原、歩美、元太、光彦。ピザ生地の目方当てキャンペーンに参加し、元太の活躍でピザを一枚ゲットする。五等分したピザを特製ボックスに入れてもらい、それぞれ帰路についたコナンたち。その途中で、全員が何者かにピザを盗まれてしまう。再び集まったコナンたちは、ボロボロになったピザの箱を抱えていた。コナンと光彦は、傷の付き方から犯人の目的が箱だと気が付く。
毛利探偵事務所に依頼人・永峰麻也子から連絡が入る。麻也子は事務所にやって来ることになっていたが道に迷っているようだ。予定の時間は過ぎていたが、SNSの写真で麻也子が美女であることを知っている小五郎はワクワクとした様子。今回の依頼は夫の不審な行動を発見し、犯罪に関わっている可能性を調査してほしいというものだという。しばらく待っていたが麻也子はなかなか姿を現さず、再び電話がかかってきて……。
阿笠博士の友人がいるマンションに来ていたコナン、歩美、光彦、元太は帰宅途中、悲鳴を耳にする。駆け付けた現場には、頭から血を流して倒れている男性と二人の女性の姿があった。仕事から帰ってきた家主の女性は部屋の異変を感じ、護身用のゴルフクラブを手に取った。電気がつかず、暗闇を進んでいくと大きな音が聞こえ……。警察は供述通りであることを確認し、不幸な事故だと考える。しかしコナンには気になる部分があり……。
警視庁から出てきた優作はテレビレポーターに声をかけられる。取材目的はある事件で怪盗キッドの冤罪を晴らしたことで「警視庁への訪問はその確認のためか」と質問される。しかし優作は、最近発生した連続密室殺人事件について助言を求められ警視庁に来ていた。密室の謎が解けたという優作は「週末の生放送で推理を披露する」と宣言し、怪盗キッドへもメッセージを残して去っていく。しかし生放送の当日、優作にある事件が発生!
共通点のなさそうな三人が密室で発見される連続殺害事件が発生した。警視庁からアドバイスを求められた優作は生放送で推理を披露することになっていたが、食あたりで寝込んでしまう。さらに変装して代理を務めるはずだった有希子も倒れる。呼び出されていたコナンが出演を断るべく工藤邸のドアを開けると、そこに立っていたのは寝ているはずの優作で……!? ぶっつけ本番“工藤優作の推理ショー”がスタートする!
歩美はひったくり犯とそれを追いかける久米庄作に出会う。コナンたちも到着し話を聞いていると、犯人が逃げ込んだ団地内で遺体が発見された。被害者は団地に住む佐村功一。傍らにはひったくり犯が着ていたジャンパーとバッグが転がっていた。しかしバッグに入っていたはずの金はなく、見た目も犯人と異なる。一方、捜査をしていた目暮警部のもとに「久米の物と思われる財布と三十万円を持った男の遺体が発見された」と連絡が入る。
過去の遺産相続事件で知り合った大井弁護士の紹介で、コナン、蘭、小五郎は下関を訪れる。依頼人は老舗ふぐ料亭『泉谷』を営んでいる四代目・泉谷誠と娘の楓。店が一番忙しく住居に誰もいない時間帯に空き巣が入り、家宝の鍋が盗まれたという。高価な鍋だが、彼らにとって重要なのは“創業以来の旨味がしみ込んだ鍋肌から出る出汁”。コナンたちは、大井の調査によって絞られた容疑者候補の四人に話を聞きに行くことになるが……。
コナン、蘭、小五郎は、大井弁護士の紹介で下関の老舗ふぐ料亭『泉谷』を訪れ、「空き巣に盗まれた家宝の鍋を取り戻してほしい」との依頼を受ける。捜査中、夜の街で怪しい人物と接触。小五郎が一人になったところを「これ以上事件に首を突っ込むな」と襲撃されてしまう。捜査で話を聞いた容疑者候補四人の中に、犯人がいるのか? コナンたちは、それぞれの店へ再び話を聞きに行き、自慢の料理を口にすることになる。
コナンと小五郎は繁華街で遺体を発見する。昨夜パイプで頭部を一撃されて死亡したようで、路面にはダイイング・メッセージが残されていた。被害者の住んでいたマンションを訪れたコナンたちは、管理人から「明日にでも溜まってる家賃を払うと言っていた」という話を聞く。さらに当日、管理人が読んでいた週刊誌に反応していたことから歌川総業社長の存在が浮上。彼をゆすろうとしていたことで事件に巻き込まれた可能性が出てきて……。
ここ数日、身元不明の外国人の遺体が二人ずつ発見される事件が起こっていた。下校中、その事件について話をしていたコナン、元太、光彦、歩美、灰原はビルの屋上から外国人が落下する現場に遭遇。そこでウォッカの姿を見たコナンは、灰原に三人を連れてこの場を離れるよう指示する。落下死した外国人からFBIのIDと暗号メールを表示したスマホを発見し、工藤邸へ向かうコナン。工藤邸に着くとFBI捜査官たちが集まっていた。
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