コナン、蘭、園子は世良が行きつけのラーメン店に案内される。その店は移転前に毒殺事件があった「ラーメン小倉」だった。店内では常連客の荘野由奈、水科宗輔、仲西修が食事をしていた。コナンは調味料をたくさん使う3人の行動を不思議に思う。3人が帰った後、店員の彩代は先日、近くで強盗殺人事件があったと明かす。
1週間前、頓田を殺害後、「ラーメン小倉」に逃げ込んだ犯人。容疑者はその時、店にいた常連客の荘野、水科、仲西に絞られる。事件後、犯人とすれ違った由美の元カレ、羽田は犯人が走る度に奇妙な音がしたと証言。コナンは羽田の話を聞いて何かを閃く。そして、コナンと世良は店にあるトイレの給水タンクを調べ…。
米戸橋近くの河原でUFOの目撃情報があり、コナンたちは河原にUFO観測に行く。その頃、「おもちゃのながい」店主の長井は借金取り立て屋の大城を米戸橋へ連れていく。この後、河原にいたコナンたちはブーメラン型の玩具と大城の遺体を発見。コナンはUFO騒動の真相に気付いて…。
小五郎、コナン、蘭がゾンビ映画のロケ地の貸し別荘を見に行くと、そこに平次、和葉が現れる。あるカップルがこの別荘付近で首の骨が折れたゾンビを轢いたらしく、平次は真相を確かめにきたのだ。この後、ゾンビ映画の続編の予告を撮るために映画スタッフたちもやってくる。撮影中、プロデューサーの原脇がいなくなり…。
コナンたちはゾンビ映画のロケ地の貸し別荘で絶命したプロデューサーの原脇を発見。スマホには原脇が青酸カリを飲む動画が残っていた。車を運転できるのは亡くなった原脇のみ。携帯の電波も圏外のため、コナンたちは警察を呼ぶ事ができない。夜、腹痛で寝込む小五郎は別荘の周りにゾンビがいると蘭と和葉に伝える。
ゾンビ映画のロケ地の別荘で原脇の遺体に続き、絶命した恭子が発見される。スマホには恭子がゾンビのような原脇に首を噛まれる動画が残っていて、部屋からは原脇の遺体が消えていた。コナンと平次は今回の事件と8年前の事件は関係があると考える。そして、洋服ダンスの仕掛けからトリック、犯人を見破って…。
小五郎は拳銃を持った強盗犯を追って建物の屋上へ。結局、警察が強盗犯を逮捕するが、強盗犯は逃走中に拳銃を捨てた事が判明する。高い所がダメな小五郎は発砲された恐怖も重なり、軽いショック状態に。2日後、詐欺容疑の先物取引グループ代表の榊が保釈直後に肩と足を撃たれる。この拳銃は強盗犯が捨てたものだった。
小五郎とコナンは秘書の深海が金融業経営者の宝田に包丁を突き刺している現場を目撃する。だが、すでに遺体は絞殺されて2時間が経過。小五郎は深海が息絶えていると気付かずに刺したと考える。宝田は殺人予告が届いたと小五郎を呼んでいたのだ。目暮警部は金融の被害者が宝田に復讐したと推理して…。
小五郎、コナンは深海が宝田に包丁を突き刺す現場を目撃するが、すでに遺体は絞殺されて2時間が経過。深海は息絶えていると気付かずに刺したのだ。妻の美香はアリバイがなく、物証も見つかって絞殺した容疑者に浮上。これで宝田の遺産は鮫二が相続する事に。コナンは鮫二が美香をハメたと疑い、鮫二にカマをかける。
蘭、園子、世良は女子高生バンド結成に向け、コナン、安室と共に貸しスタジオへ練習に行く。ここでコナンたちはガールズバンドのギターの染花、ベース&ボーカルの唯子、キーボードの留海、ドラムの萩江を見かける。この後、スタジオで仮眠していた萩江が絞殺される事件が発生。メンバー3人が容疑者として疑われるが…。
スタジオでガールズバンドの萩江が絞殺される事件が発生。バンドメンバーの染花、唯子、留海が犯人と疑われる。目暮は萩江が他のバンドとよく揉めていたと知り、外部の犯行もあると考える。コナンは3人から話を聞いた後、スタジオでの練習風景の動画を確認。コナン、世良、安室は映像を見て事件の真相に近づく。
コナン、蘭、園子は国内最大の熱気球大会にやってくる。レース中、チャンピオンの水口慎吾の気球に奥田晃宏の気球が激突し、水口の気球はどんどん落下していく。その時、妻の水口有紗が気球から墜落して絶命。レース前、水口と奥田がケンカしていたため、警察は奥田が故意に水口の気球にぶつかったと疑う。
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