警視廳，法醫進來報告，確認了死者是氰化鉀中毒身亡，死者的右手與上衣上也有毒物反應，而其他食物和杯子都沒有發現毒物。千鈞也告訴警方，木村達也在唱歌前也吃過其他食物，但沒有中毒。目暮警官得出結論，「凶手是趁著木村達也上台唱歌，在台下食用壽司飯團之前趁機下毒的。」
高木警官反應過來，「那去外面打電話的寺原麻理，在廚房準備食物的隅井豪，還有根本沒有任何動機的5個女孩跟千鈞、柯南他們都不可能是凶手了。」目暮警官點頭，「那麼，疑犯只剩下你們兩個了！」山田克己急忙辯解飯團是達也請求自己拿給他的，目暮警官好笑，「你別緊張，我知道在壽司里面下毒的不是你，原因是麥克風話筒上也有氰化鉀毒物反應。」千鈞明白過來，「原來如此，凶手先在麥克上涂上氰化鉀，接著上台的達也只要用手踫觸到麥克風話筒，那麼就沾到手上，在吃壽司之前，達也的右手早已沾染了劇毒……」目暮警官頜首，「有辦法做到這件事情的只有在達也之前唱歌的芝埼美江子，凶手就是你！」
美江子急忙辯解，目暮警官冷笑，「當時，你在唱達也給你點的歌曲時傷心流淚，如果我猜得沒錯的話，你們之間一定有不可告人的秘密！」高木警官插話，「是不是木村達也另結新歡把你拋棄了，我問過大家，你唱的歌曲是《親愛的人》。」芝埼美江子面紅耳赤，一時說不出話來，寺原麻理大怒，上前打抱不平，「警官，你們不要亂講，請你們尊重些！你們不覺得這樣說太過分了嗎？」芝埼美江子支支吾吾地說，「其實，我並不是被達也拋棄，一直都是我自己暗戀他！」
大家都驚訝起來，芝埼美江子才說出二人之間的真相。原來，芝埼美江子好不容易鼓起勇氣向木村達也表白，木村達也毫不客氣地拒絕了她，「因為我已經有了喜歡的女孩了，雖然她現在去了一個不知名的地方，也不知道什麼時候才能回來，但我一直會等下去，相信總有一天她會回到我身邊。」幾個女孩都听得非常感動，千鈞感嘆，「沒看出來，這麼囂張跋扈的家伙，還是個痴情人啊！」靜楊她們三個一起鄙視他，「你以為天下的男人都像你跟毛利叔叔一樣啊！」
目暮警官更認定了自己的判斷，「你一定是為了這件事情耿耿于懷，所以就狠心下毒……」芝埼美江子大叫，「不，我沒有，我沒有殺達也！」高木警官也說，「可是從目前的情況來看，你的嫌疑最大。」寺原麻理上前將美江子護在身後，「警官，拜托你們仔細想想，美江子唱的歌曲是達也自作主張給她點的，所以她根本不知道會被指名要求上去唱歌，更不知道達也會在她後面唱歌啊！」千鈞點頭，「的確，事出突然，她應該沒有準備下毒的時間。」目暮警官也點頭，「是有些道理。」
千鈞還有個疑問，「當時木村達也唱的《血紅的維納斯》是誰點的？」柯南也說，「達也在唱歌前說過不是他點的歌曲，還詢問是誰幫他點的。」幾個女孩也都想起來，然而大家都矢口否認，山田克己開口，「也許是達也自己點的吧，那家伙喝得醉醺醺的一定忘記了。」千鈞和柯南都搖頭，這時助手警官甲進行報告，在木村達也的車內發現了一個玻璃器皿，里面裝有氰化鉀的面霜。目暮警官疑惑，「從死者車上發現致命毒藥，難道木村達也是自殺嗎？」高木警官判斷，「沒錯，木村達也先將毒藥帶入卡拉ok廳，再設法將右手涂上毒藥，進食而亡。別人想用這種方法下毒太困難了，換成他自己就簡單多了。」
幾個女孩都震驚，「怎麼會，不可能吧！」山田克己說達也最近心浮氣躁，寺原麻理也听達也自言自語說過最近好累，隅井豪露出悲戚之色，芝埼美江子淚流滿面。目暮警官給部下們下令，全力調查死者的住處和工作室，看看是否有遺言留下。千鈞急忙道，「目暮警官，現在下結論為時過早，講不通啊！」目暮警官黑著臉問原因，千鈞解釋道，「他告訴我們馬上要出個人專輯了，這時候會自殺嗎？我看不出這個囂張的家伙有一點自殺的樣子來。況且他為什麼要在眾人面前用這麼麻煩的辦法自殺？直接服毒不是更快嗎？把毒藥涂得到處都是，弄不好會傷及無辜的。」目暮和高木彼此對視一眼，覺得的確很奇怪。
柯南卻在思索，那個打火機到底跑到哪里去了。柯南想起達也在唱歌時露出哀傷的表情，但不知道是什麼原因。這時，警視廳幾個警官看到電視上正在報道rex樂團主唱木村達也中毒身亡的消息，大家都抱怨怎麼媒體的消息這麼靈通啊。目暮警官一臉黑線，這些記者居然連木村達也中氰化鉀身亡的具體時間地點都知道，大發雷霆，「八嘎，是誰把消息泄露出去的，這個案子我們還在調查，怎麼電視台的記者知道這麼清楚？」警官們噤若寒蟬，生怕目暮警官把火撒自己頭上。柯南驚奇發現電視上木村達也在唱歌前將外套抖手扔出的動作非常顯眼。
柯南急忙問，「小蘭姐姐，木村先生在表演前都會月兌掉外套嗎？」小蘭點頭，「是啊，《血紅的維納斯》開頭的舞蹈動作一直如此……」柯南的眼楮露出亮光，原來如此。柯南詢問高木警官，「高木叔叔，你剛才提到化驗的結果中死者的上衣也有氰化鉀反應，那麼，是在哪個部位呢？」高木有些疑惑，「是啊，是在左肘部分發現的……」柯南厲聲問道，「那他的外套上有氰化鉀嗎？」高木一愣，「他的外套上沒有發現氰化鉀。」柯南這下徹底明白了凶手的手法，凶手是如何下毒的，關鍵是凶手只要讓達也唱出那首歌曲就可以，還有打火機消失之謎也就可以解開了。柯南點頭，千鈞那家伙推理雖然不行，看問題還是挺準的，木村達也不是自殺，而是被謀殺，點播《血紅維納斯》的凶手就在那4個人中，這首歌曲成為木村達也奔向地獄的死亡之歌。
柯南開始思索，老板隅井豪的外套跟其他人的不同，所以可以排除。剩下的三個人，鼓手山田克己、吉他手芝埼美江子、經理人寺原麻理都有機會。如果現在讓他們月兌下外套，就立即真相大白了，可現在還沒有辦法向警方提出凶手的殺人證據和動機。柯南突然想起，木村達也給三人各點了一首歌曲，山田克己的是《叮當》，寺原麻理的是《紅鼻的馴鹿》，芝埼美江子的是《親愛的人》，或許這些歌曲中藏著不可告人的秘密，加速了凶手殺人的決心。柯南決定一個個試探看看。
柯南首先詢問寺原麻理，「經理人姐姐，我能否問個問題？」寺原麻理奇怪，點頭表示可以。「那個鼓手哥哥會不會與木村先生相處的很不好？為什麼木村先生會點《叮當》主題曲來嘲笑那位哥哥呢？我記得達也哥哥說過沒有我那家伙就跟廢物一樣。」寺原麻理笑了，「才沒有那回事，平時他們就像兄弟一樣，感情非常好。達也常常稱贊山田克己是最棒的鼓手。達也之所以那樣說，可能是決定離開後，就開始變得自大驕傲了。」柯南表示訝異。
柯南隨後詢問芝埼美江子，「吉他姐姐，那個寺原小姐在卡拉ok廳一直和達也發生爭吵，他們平時總這樣嗎？」美江子點頭，「是啊，他們平時一有事就吵起來，每次都是達也先挑麻理的不是……當然了，當時達也點了《紅鼻的馴鹿》來諷刺她，可是麻理並不是達也認為的那種壞女人。她不但聰明能干，工作認真……而且為人機靈，對我們都非常親切，和一般人以為漂亮的女人只能當花瓶的想法完全相反……不知道為什麼，達也從不認為麻理是個大美女，一直說她是個丑八怪！」
柯南這下听得更是糊涂，「寺原小姐會不會是達也喜歡的女子呢？達也不是說過已經有喜歡的人了嗎？哎呀，就是達也拒絕你時所說的……」芝埼美江子立即搖頭，「不可能是她，因為達也拒絕我的時候，曾經說過一直在等那個女孩。但說這話的時候，麻理已經是雷克斯樂團的經理人了，早就在達也的身邊了，所以根本不可能了。」柯南皺眉道，「那麼木村達也喜歡的人究竟是誰呢？」
這句話大家全听見了，園子氣呼呼地說，「一定是小泉裕美子！」千鈞問園子為什麼這麼說，園子氣急敗壞，「小泉裕美子就是報上所說的那個和達也在一起的女演員，一定是那個女的死死纏住達也，最終把他逼上了絕路的！」大家都一臉黑線，小蘭疑惑，「可是達也曾經說過，那是記者亂寫的啊！」園子想了想，「難道是廣播員東美雪？」靜楊提出一個人選，「也有可能是名模特菅原舞！」直子插話，「這樣說的話那個鋼球名家山川里香也有可疑！」小雅反對，「一定是鋼琴家鈴木玲奈！」小蘭立即贊成，「對啊，她還說過最欣賞的歌手就是木村達也！」……千鈞忍無可忍上前潑冷水，「拜托，你們別在繼續八卦了好嗎？現在人都已經死了，你們再說這些廢話有什麼用啊……哎呀，別打我……啊……我的腳……不能打頭啊……」
看著被5個女人痛扁的千鈞，柯南擦汗，徹底無語了，「這幫女人真的無藥可救了！」柯南還是認為這次事件與木村達也喜歡的女人有關，這個女人一定和這個案子月兌不了關系，但絕不是小蘭她們說的那些名女人。還有美江子真的只是單戀達也嗎？或許那些話都是她的片面之詞，如果事情正好相反，是達也狠心拋棄她的話，事情就大不相同了。
山田克己很快給了柯南答案，「剛才美江子不是說過是自己單戀達也嗎？」柯南提出疑問，「他們兩個是不是真的交往過呢？不然，達也為什麼會點《親愛的人》給她唱呢？」山田搖頭，「我不記得他們之間有什麼，而且我可以肯定達也心中早就有了意中人。」柯南急忙問，「達也喜歡的女人是誰？」山田苦笑，「我跟達也之間很少談起喜歡的女人之類的話題。」柯南讓山田克己憑著感覺猜猜看，目暮警官見柯南在現場如此活躍，「這個小鬼，你又開始玩偵探游戲了？」柯南急忙否認，「沒什麼了，哈哈」
助手警官甲進來報告，在木村達也的工作室發現了類似遺書的東西，是用電腦打的，「我很累」，只有這麼一句。高木警官大喜，認定這就是木村達也的遺書。其他的都是些樂譜、照片之類的東西，目暮警官搖頭，「別理那些沒用的東西了，我們快向媒體發布木村達也自殺的真相吧，不然警視廳的大門都要被擠破了！」千鈞急忙阻止，「目暮警官，你先別著急，那種東西只要會用電腦誰都可以寫出來，你再仔細查查……」目暮警官臉色不善，「那你有別的推理嗎？」千鈞無奈搖頭，目暮警官不屑，「既然如此，拜托你就不要再干擾我們警方辦案了。你知不知道，我們警方現正承受著多大壓力，你看看外面的記者們，我的人都快要頂不住了。」
目暮警官開始吩咐，準備到新聞發布室召開記者會，柯南從照片中找出了一張以前雷克斯樂隊的合影，隅井豪告訴柯南這是被音樂公司挖角之前的合影，上面還有隅井豪。那是3年前的事情了，戴著墨鏡打鼓的就是隅井豪，旁邊的人就是達也，當時大家都非常年輕。柯南想起達也提到過隅井豪是當年樂隊的隊長，隅井豪陷入回憶，「那時真是我們最快樂的時光，可是到現在還在從事音樂這行的，除了達也，就只剩下她了……」柯南奇怪，「不是只有達也一個人被音樂公司挖角嗎？」隅井豪搖頭，「達也強調，如果她不跟著一起走的話，他就拒絕音樂公司。」
柯南看著照片上的女子，「她是誰啊？怎麼沒見過呢？」隅井豪笑道，「她不就在這里嗎？你看就是那個人，變化還真大啊！」柯南大吃一驚，「難道說這張照片背後隱藏了不為人知的真相？如果達也平常故意用這個秘密諷刺、刺傷這個人的話，就造成了充分的動機了！對了，這個人的外套一直是月兌下來的……而且有辦法神不知鬼不覺下毒的人只有她。可是，我還是不明白，如果達也故意點歌諷刺她，為何臉上會顯得如此哀傷呢？」
千鈞走過來，發現柯南拿的照片後面有字，柯南一愣，急忙翻過來查看，《多麼想見到真正的你》。隅井豪看了後嘆息，「應該是達也個人專輯的新作，是寫給他心儀已久的女孩。」柯南恍然大悟，完全明白了，為何達也的神情如此哀傷，事實的真相往往是那麼悲痛殘酷！現在跟千鈞唱雙簧來不及了，目暮警官已經去會場開記者招待會了，只能用工藤新一的名義來解決這個事件了。
千鈞帶著柯南匆匆離開警視廳，開車前往遠處的公用電話亭。小蘭很快發現柯南找不到了，急得如同熱鍋上的螞蟻，園子她們也都說沒看見柯南，靜楊她們發現千鈞也跑沒影了，大為生氣。高木警官過來，「小蘭，剛才柯南說有些不舒服，讓千鈞先送他回去休息了。」小蘭惱怒萬分，「什麼，他竟然先跑回去了？」高木撓頭，「是啊，他們讓我轉告你們一聲。」幾個女孩無不惱火，「可惡，千鈞這個司機竟然先跑了，我們怎麼回去啊？」「等記者招待會結束後一起打車走吧！」
目暮警官面對所有的記者，一本正經地宣布警方的調查，「根據現場的種種跡象表示，警方經過慎密地研究查證，木村達也之死是單純的自殺事件……」高木警官匆匆闖進來，目暮警官大為惱火，「笨蛋，也不看看是什麼時候？」高木低聲告訴目暮，「剛才工藤新一打電話來了……」目暮警官的臉色變了又變，大聲吼道，「什麼？已經知道誰是真凶了？」高木點頭，目暮有些興奮，「他真的這麼說？」高木肯定，「是啊，千鈞已經把事情的前後經過詳細地告訴他了，他就……」目暮警官急忙打斷，咳嗽一聲，「對不起大家了，我臨時有點急事先告辭一會，記者招待會推遲舉行，不好意思啊！」記者們都听到了他們兩個後面的幾句對話，群情激奮，「警部，到底怎麼一回事？」「警部，請你趕快回答！」……
目暮警官在警員們幫助下擠了一身汗，回到了審訊室，把那幾個人都召集起來。「什麼，知道殺害達也的真凶了！」山田克己惱怒，「警官，你不是說是自殺嗎？」目暮警官非常尷尬，咳嗽一聲，「無論真相如何，請大家先到現場，他會解開所有的謎團。」小蘭有些疑惑，「目暮警官，你好像很有信心，他是誰啊？」目暮警官奇怪，「你不知道嗎？就是你最熟悉的人啊，他已經回來了，平成年代的福爾摩斯，名偵探工藤新一！」所有人的大叫出聲，小蘭的身子開始發抖，「行蹤不明的新一，終于回來了，我一定要他好看！」大家坐警車一路疾馳趕到卡拉ok廳。
小蘭氣勢洶洶沖在最前面，大喊「新一你給我出來」就一腳把門踢開，卡拉ok廳里面只有在做準備工作的千水千鈞。喇叭里面傳出聲音，「真是不好意思啊，勞駕大家特定跑到這里。」所有人都很納悶，搞什麼鬼啊！千鈞急忙說，「新一有些麻煩，不方便直接出面。不過，通過這個攝影機，他可以看到我們所有人的情況……」小蘭大怒，沖到千鈞手指的攝影機前，「新一，你現在在哪里？快點出來！」柯南擦汗，「呵呵，我現在正要說明案情呢！事實的真相是……」