元太は父親が全国コジマさん選手権に出場する事をコナンらに報告。優勝者は賞金1千万と猪の掛け軸が貰えるという。選手権は腕立て、のど自慢、漢字の書き取りを行い、勝ち上がった5人がスタジオで優勝を争う段取り。この後コナンらは落選者たちに遭遇。元太に父親から連絡が入る。元太の父親は最後の3人に残ったという。
全国コジマさん選手権を企画した小嶋グループ会長、小嶋権作が殺害される事件が発生。それぞれ控え室にいた3人の容疑者、文太、元次、岩吉に事情聴取を行うが3人の証言に怪しい点は見つからない。この時、高木刑事は選手権の成績を確認。3人が平凡な成績だった事から選手権は成績優秀者を選んでいなかった事が判明する。
富樫文孝と袴田恒夫は刑務所を出所。小五郎は刑事時代に逮捕した殺人犯、富樫を出迎えるが、すぐに姿を消してしまう。その日の夜、保護司の桜庭武彦が殺害され、富樫が容疑者として逮捕される。模範囚だった富樫が仮出所の日に殺人を犯した事が信じられずにいた小五郎は、送検する午後4時まで富樫を取り調べする事に。
コナンは療養のため、小五郎らと共に兵庫県の城崎温泉にやってくる。蘭は温泉に向かう途中で歩美、哀とはぐれ、その直後に歩美のBDバッジを拾う。この後、蘭は歩美、哀の後を追い、路地から飛び出してきた少女とぶつかってしまう。蘭は少女を家まで送っていくとコナンに連絡するが、そのまま行方不明になってしまう。
コナンがホテルで推理する中、平次らは夏穂から陽菜宛に届いた手紙を頼りに3年前に家族旅行で訪れた城崎温泉駅を捜索する。その頃、ロープウエイ山頂駅にやってきた蘭と陽菜はマスク、サングラス姿の何者かに襲われる。陽菜は何とか逃げ出すが、その人物は蘭を連れ去っていく。平次らは山頂駅で気を失った陽菜を発見する。
小五郎が運転するレンタカーで温泉に行ったコナンと蘭。午後2時過ぎ、前方の交差点で事故が発生。コナンは少し前にコンビニで見かけた2台の車と気付き、赤い外車のワイパーが動いている事を不審に思う。蘭は緑の車から自動車整備士の車谷整司を救出する。この後、赤い外車からフリーター、速水隼の遺体が運び出される。
コナンが留守番していると阿笠博士から連絡が入る。発明品の新作発表会の帰り道に車がエンスト。業者はレッカー移動した後、阿笠は財布をどこかに落としてしまったという。小五郎に迎えに来てもらうつもりだった阿笠に対し、コナンは小五郎が浮気調査に出ていると伝える。その時、女が運転する車が阿笠と哀の前に現れる。
長野県警の大和敢助警部と上原由衣刑事に捜査協力を求められた小五郎はコナン、蘭と共に長野の森の中にある希望の館へ。最初、館には若者6人が住んでいたが、5、6年前からは館で知り合って結婚した夫婦しか住んでいなかったという。敢助は遺体が発見された部屋に小五郎らを案内。当時、中の人間は餓死していたという。
部屋の内側のドアノブと赤いスプレー缶に付いていた指紋が高明の部下のモノと判明。高明は倉庫に花を添えるために新米刑事と館を訪れ、明石周作の遺体を発見したと告白。部屋に閉じ込められればノブに手をかけるのが普通だが、明石の指紋は付いておらず、壁を塗った赤いスプレー缶からも明石の指紋は出てこなかったという。
コナンは敢助らが高明を監視している事に気付く。すると敢助は高明も容疑者の1人だと明かす。直木司郎の死亡推定時刻である昨夜10時から11時のアリバイを確認。3人の証言により、司郎が明石に金をせびっていた事、司郎がイタリアに行くと話していた事が明らかに。その頃、高明は死亡の館の赤い部屋を訪ねる。
ダイイングメッセージの謎を解いたコナンと敢助。だが証拠は何もなく、犯人を逮捕できない。するとコナンは直木司郎がイタリアのレッチェに行くと話していた話題を出し、司郎が証拠を隠した場所に気付く。敢助らはそれとなく司郎が証拠を隠した場所を容疑者3人に伝える。すると夜、犯人は司郎のアパートに現れて・・・。
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