探し物をしていたコナンと小五郎は、男が石段から転げ落ちてくる現場に遭遇。男を追ってきた坪田練は「もう一人、被害者がいる」と告げる。坪田は、石段上の被害者・大柴六郎と待ち合わせており、現場では見知らぬ男・小岩井喬が大柴を襲っていたという。坪田が取り押さえようとした瞬間、小岩井は慌てて逃走。そのまま石段を転落し、コナンと小五郎に目撃されたのだ。正体不明の小岩井を巡る捜査が始まるが……。
コナンたち少年探偵団は、熱狂に包まれるJリーグ開幕戦を観戦。元日本代表・森島寛晃と影山優佳も実況席に登場し、試合はVAR判定も飛び出す白熱の展開に。しかし、虎春市長・江口奈々子を警護する小五郎や目暮警部らの姿を見かけたコナンは不穏な気配を察知。なんと観客で埋め尽くされたスタジアムのどこかに爆弾が仕掛けられ、試合終了と同時に爆発する――タイムリミットが迫る中、コナンは犯人と爆弾を追うが……。
コナン、蘭、小五郎は、石器人で地域おこしをする稗畑市を訪れる。山中で石器人のような姿の人物が発見されたことが話題になり、稗畑市には多くの観光客が来ていた。なかなか姿を見せない石器人を探して山に入ったコナンたちは、走り去る石器人と、男性の遺体を発見。現場には、血の付いた石器らしきものが落ちていた。イベントを行っていた役所やスーパーの人たちも、言動が不自然で……。容疑者になった、謎の石器人の正体は?
コナンと小五郎は、男を連行中のパトカーを見かける。現場に残っていた高木刑事の話では、怪しい男に職務質問したところ、数日前に盗まれた毒物を所持していたのだという。さらに、その毒物は盗まれた時よりも減っており、どこかで使用された可能性があった。犯人が黙秘しているため、どこで誰に毒物を仕掛けたのか分からず、捜査は難航。コナンと小五郎は警察に協力し、命を狙われている人物を見つけ出そうとするが……。
コナンと小五郎は、民家を探るように覗き込む怪しい男を見かけて声をかける。男は、その家の隣に住む晴野第一郎。数日前から、妻の晴野睦が「隣人が引っ越したのは、家が呪われていたせいだ」と言い出し、引っ越しを提案するほど怯えているという。あまりに真剣だったため一人で家の様子を見に来たところを、コナンたちに見つかったのだ。小五郎は第一郎に、話の出どころである元隣人の連絡先を教えてもらい、電話をかけるが……。
小五郎の母校・米花大学が、琵琶湖で飛行距離などを競う「鳥人間コンテスト」に十年ぶりに出場することに。会場に到着したコナン、蘭、小五郎は、同じく応援に来ていた平次と和葉に遭遇。観覧中、飲み物を買いに行った蘭と和葉は、米花大学の機体設計を担当した兄・正木悠真を探す凜と出会う。悠真が姿を消した現場を捜査したコナンと平次は、彼が何者かに拉致されたと推理。さらに、米花大学の機体にも危険な罠が迫っていた……。
米花大学の機体に爆弾が仕掛けられたと気付いたコナン。しかし、パイロットの石角翔を乗せた人力プロペラ機は、すでに琵琶湖の空へ飛び立ってしまった。着水すれば爆発するかもしれない危機的状況の中、コナンはボートで機体に追従し、石角が飛び続けられるよう懸命に助言し励ます。一方、平次は監禁された設計担当・正木悠真を救うため、現場で救出を急ぐ。そして小五郎、蘭、和葉は、観覧席に潜む犯人を見つけ出そうとするが……。
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