千鈞急忙帶走柯南，向大叔道歉，暗道，「我要不把柯南放進去，你怎麼破案啊？」毛利很快發現窗戶上的膠帶，是用來消除割破玻璃聲音的，窗外面雪地上也發現了腳印。毛利偵探自得，「哈哈，我大致有眉目了。」柯南唔了一聲，小五郎再給他一拳，「你唔什麼啊！」柯南頭上又起了個大包，小蘭急忙抱住柯南低聲安慰，又抱怨老爸。考慮到警察來不了，毛利無奈，只好讓四位醫學老師在盡量不破壞現場的情況下共同驗尸，畢竟他們專業學醫的還是比自己強一些，誰讓自己晚上喝多了呢。
四人仔細檢驗尸體，飛田銀二惱怒，「真過分，連大山老師最引以為傲的金表都沾滿了血。」中原香織批評他都什麼時候還說這些。很快就得出一致結論，死亡時間是在晚上9點半到10點之間，那也正是大山看愛情電視劇的時間。死者身上傷痕累累，但致命傷是刺中肺部的那2刀引起的窒息而死，因為肺部被刀刺穿，就是想呼吸肺部也無法擴張才導致慢慢窒息死亡，死前大山將大概痛苦掙扎了一刻鐘左右。
江角果步怒吼，「真可惡！到底是誰這麼狠心？」小五郎冷笑，「大概是某個覬覦金錢的傻瓜干的吧！」毛利偵探開始推理，凶手由窗外潛入，從背後偷襲了大山教授，再把他綁起來，拿刀威逼他說出保險箱的密碼。可是大山不肯，凶手破壞保險箱失敗，盛怒之下刺了大山數刀，凶手可能覺得自己運氣不好，只好放棄，最後跳窗逃走。柯南暗道真受不了叔叔了。
千鈞覺得毛利偵探的推理看上去貌似合理，但還是有些問題，「拜托，大叔，凶手的運氣真的不好嗎？大山教授的金表他沒道理沒看到吧！當時凶手可是將大山的手綁在後面了！」柯南大叫，「這位死去的老伯才超級幸運呢！」小五郎吃了一驚，「奇怪，劫財的凶手在沒打開保險箱的情況下竟然沒看到金表？這麼說，難道凶手……」大家都很期待，小五郎大笑，「看來他是個糊涂的盜賊。」所有人都差點暈倒，柯南氣樂了，「這個醉鬼……」
柯南只好提示，「可是，大家不覺得凶手很有膽識嗎？」小五郎疑惑，柯南解釋，「窗外的足跡是筆直朝著房間來的，那麼就是說凶手湊巧看到大山先生一個人看電視入迷而起邪念。」小五郎還沒反應過來，千鈞經常偷窺跟蹤立即明白了，「如果換成是我，一定擔心被里面的人看到，我也不知道里面到底有幾個人，所以一定會在窗外仔細窺視里面的詳細情況再考慮是否潛入而不被發現。」小五郎震驚，小雅和小蘭都明白過來，「爸爸，該不會是……」「毛利叔叔，這個不是……」
小五郎醒悟過來，「嗯，我知道了。破壞保險箱，綁住大山教授都是為了裝成劫財殺人的障眼法。因為凶手知道大山先生單獨在房內看電視，而且非常入迷，不會看到窗外的情況。」小五郎轉過身來，「換句話說，凶手就是你們4人中的一個。」幾個人都生氣了，「怎麼能？」「不可能……」「當真……」小五郎開始仔細詢問4個人的不在場證明，尤其是9點半到10點的時間。
中原香織去了便利店買東西，出門是9點，回來是9:50，隨後跟大家在一起沒有分開。香織拿出了大家買東西的單子，沒買到的只有沙拉和冰淇淋。小五郎懷疑道，「如果開車快一點的話，早點趕回來……」香織大怒，「開什麼玩笑！從別墅到便利商店來回至少要40分鐘。不信的話你可以開車試試！」小五郎急忙道歉，表示自己相信了。飛田銀二去滑雪場滑雪，同樣來回需要40分鐘，因為踫到大風雪提前回來，出發和回來的時間與中原相差不多。他提出的證據是滑雪場的門票，上面有今天的日期以及具體時間，1997年2月3日，21:26.
毛利認為飛田的不在場證明非常完美，柯南詢問，「那家滑雪場有沒有小賣店？」飛田奇怪，回答確實有小賣店。千鈞有些疑惑，小五郎這次先反應過來，「你們兩個如果聯手，一個去買零食和滑雪票，一個去殺人……」二人無不大怒，「別開玩笑了！」「拜托，亂猜也有個限度吧！」飛田提到那家小賣店根本沒那麼多東西賣，香織也提到滑雪場跟自己去的便利店是兩個相反的方向，不可能一次去兩個這麼遠的地方。
江角果步的不在場證明最為可靠，她跟小蘭、小雅一起收拾桌子餐具，只有出去扔垃圾離開大家視線，那也不到5分鐘，根本不可能犯案。金澤質康泡澡，一直從9點到10點多，理由是浴缸現在還是溫的。小五郎大怒，「胡說八道，浴缸自然可以隨時加熱！」日本的浴缸多配備加熱器，所以大叔不接受這個辯解。金澤只好說，「香皂也有減少……」小五郎抓住他的衣領，大吼，「你敢耍我！快招，只有你沒有不在場證明！」金澤拼命否認不是自己。
柯南覺得不對，千鈞低聲對柯南道，「江角果步的不在場證明最為充分，不可能是她。中原香織和飛田銀二的話未必可信，最好的辦法是明天親自去便利店和滑雪場問問工作人員。」柯南點頭，現在太晚了，可凶手到底是他們當中哪一個呢？柯南在現場繼續查找，在沙發上發現一個染血的打火機，而沙發上卻沒有血跡。千鈞也疑惑，「應該是有人在血跡干了才放在這里，可是為什麼呢？」柯南突然想起什麼，匆匆跑向染血的桌布，千鈞不明所以。柯南將打火機輕輕放在桌布潔白的方框上，「果然完全吻合，打火機原來是放在這里的。」柯南看著桌布發呆，陷入沉思。千鈞感覺一團迷霧一般，打火機放在桌布又轉移到沙發，太奇怪了。
柯南卻想起大山將白天一直嚷嚷著有馬的事情，而千鈞、柯南、小雅、小蘭的名字中都沒有馬。名字和馬，果然是大山先生的遺言，柯南露出笑容，為何下跪，打火機為什麼在沙發上，凶手是誰的謎團都解開了，真相只有一個。隨後柯南將打火機放回原處，打算將這件事告訴毛利偵探。小五郎正在詢問證詞，對柯南在身後搗亂大為惱火，「你給我安分點，小鬼！」柯南無奈，還是讓他睡覺好了。
小五郎倒下來，千鈞急忙上前將他扶到座位上，小蘭詢問父親怎麼了，千鈞笑道，「好像醉了，大叔喝了很多酒嘛！」柯南跑到小五郎後面，用變聲器發話，「笨蛋，我才沒醉呢，我都知道了。」小雅好奇，「毛利叔叔，你知道什麼了？」「當然是凶手！我終于知道了那個將大山教授反綁，並將其殺之滅口的凶手是誰了。」眾人都大吃一驚，「什麼？」小雅追問，「好棒啊，凶手是誰？果然是他們當中的一個嗎？」
「嗯，沒錯，從死亡時間來看，是從9:30到10:30之間行凶的，而知道大山先生這段時間單獨在房間看電視的只有你們4個。」小五郎開始依次解釋，飛田銀二夜間滑雪，門票上有確切時間，而且還宣稱遇上大風雪回來。如果沒去滑雪場的話，查一下就會露出馬腳，所以證詞比較可靠，不大可能是凶手。江角果步有明確的不在場證明，前後離開不到5分鐘，絕不可能在這麼短的時間用如此復雜的方法殺人，所以絕不會是凶手。
「這麼一來，只有泡澡的金澤質康和買東西的中原香織沒有確切的不在場證明。」中原香織惱怒辯解，再次強調自己買了東西回來，時間也非常急不可能有作案時間。「你的收據呢？在便利店買這麼多東西，不可能沒有收據！」香織惱怒，「我已經丟掉了。」千鈞支持，「很多人買東西都隨手把收據扔掉了。」小五郎冷笑，「那些零食一共多少錢？」香織一愣，低頭思索。毛利哼了一聲，「剛買的就忘了嗎？不，我看你不是忘了，而是不知道。」千鈞再次幫忙，「一下子買了那麼多雜七雜八的東西，又過了2個多小時，誰還記得多少錢啊？」柯南月復誹，「你到底是那邊的啊，不要看見人家漂亮就一個勁地幫忙。」小雅搖頭，「你們男人比較大條，一般買東西的價錢，我們女人會記得比較清楚的。」
小五郎咳嗽一聲，說出整個推理過程。中原小姐根本沒有去便利店，而是在白天買火鍋原料時就已經買好了種類很多的零食小菜，在行凶之前先問大家要買的東西，發動車子離開只是裝裝樣子而已，之後找了一個地方把車子停好，再從車子里把大家要買的零食挑出來,這麼以來就有了不在場證明。然後再從容地潛入大山看電視的房間，將大山教授殺害。
大家都很震驚，香織惱怒，「我只是弄丟收據而已，你怎麼可以這樣說？」千鈞也認可，「沒有不在場證明的還有金澤先生，凶手為什麼不能是他呢？」香織非常感激千鈞一直幫忙，「對啊，你又沒有證據，憑什麼胡亂猜測！」小五郎哈哈大笑，「我看你是在裝蒜吧，中原小姐！你應該也知道，房間里有足以證明你就是凶手的證據。」香織震驚，大家急忙詢問，證據在哪里，小五郎回答，「在桌子上，血跡斷的很不自然，你們不覺得上面本來有東西嗎？」
小雅和小蘭一眼就看出來了，是桌布的痕跡。隨後二女按照小五郎的吩咐將桌布按照原來的血跡方向放在桌子上，「這就是手腳都被捆住的大山教授臨死前留下的遺言。」大家都好奇觀看，沒看出什麼啊。小五郎提示，「仔細看看上面的方格數，接著回想一下大山教授臨死前的坐姿。這樣你們就能注意到你們5人的名字都有共同點。」眾人一起震驚，是將棋。「沒錯，大山教授之所以跪坐，把桌布布成9*9的格式，都是要讓我們聯想到將棋。而且巧的很，你們的名字剛好都有代表將棋棋子的字在里面。」
將棋，又稱日本象棋，將棋的棋盤是一個由10條橫線及10條豎線相交的方格陣，而棋子則置于方格之內，也就是9列9行的棋盤。靠近自己的3列是本陣，遠離自己而靠近對手的3列是敵陣。將棋的棋子呈鐘形，前端較尖。和中國象棋及國際象棋不同，將棋是以棋子前端的指的方向來區別所屬。日本的將棋棋子包括王將（玉將）、金將、銀將（成銀）、飛將（龍王）、角行（龍馬）、步兵（成步）、桂馬（成桂）和香車（成香）等8種棋子組成。
大家立刻想到了，大山將代表王將，金澤質康代表金將，飛田銀二代表飛將和銀將，江角果步代表角行和步兵，中原香織代表香車。大家也想起大山教授總說有馬就好了，原來是指的將棋中的桂馬。小五郎見大家已經明白，「現在只差在棋盤上放上棋子。」然後吩咐小蘭將沙發上的染血打火機放在桌布上，那里只有一處吻合的地方。「如果完全吻合，自然就會看到凶手代表的棋子了。」
千鈞也看出來了，「原來這個打火機代表的位置是……」小雅大叫，「是香車！」這個位置是棋局開始香車的位置，「換句話說，就是代表中原香織的名字暗號。」金澤詢問，「毛利偵探，你為何在鋪上桌布前就知道了？」毛利解釋，只有那格血流得特別長，這表示打火機原來在桌角，這麼一來事情就一目了然了。大家都明白了，原來如此。
中原香織在做最後的掙扎，「你有什麼證據證明是大山老師留下的線索？搞不好是凶手故意陷害我呢！對了，也有可能桌布剛好掉下來，打火機也是恰巧放在那里的。」小五郎冷笑，「那你為什麼要移動它，桌布是你掀掉的吧？」香織急忙否認，說自己什麼也沒踫，「一定是凶手和大山老師沖突時踫掉的。」千鈞搖頭，「不對，桌布和桌面接觸的地方血跡的截斷清晰可見，而沾血的打火機在沙發上沒有留下任何血跡，這表示確實有人在血跡干了之後移動過它。」
小五郎也接話，「更何況如果凶手想要陷害你，線索應該留的更加簡單明了。而現在桌布掉了，打火機也飛到沙發上。所以只能是凶手再度回到現場發現線索後，情急之下采取的措施。」大家都驚訝萬分，小雅回憶道，「第一個到達現場發現尸體的人，中原小姐，就是你吧！」小五郎說出自己的完整推理。
原來，中原香織听說了毛利偵探的名聲非常在意，為了確定大山是否已死，自告奮勇來房間查看情況，確定人死了之後就放聲慘叫。在這之後她才發現大山的坐姿和將棋的暗示，千鈞他們听到慘叫聲後急速跑來，中原香織听到了腳步聲，大大為焦慮不安，情急之下將桌布用力扯下來，上面沾血的打火機就掉到了旁邊的沙發上。對香織而言，不幸的是慘叫之後才發現大山留下的遺言，早一點發現的話就能處理干淨。
「我說錯了嗎？中原香織小姐！」中原香織說不出話來，幾個同事都驚訝看著她。小五郎說出懷疑她的地方，「你忘了買沙拉和冰淇淋，你說這兩樣東西都賣完了。但是在我們日本，沙拉是有可能賣完的，冰淇淋應該不會，更何況是這樣的鬼天氣。從這時我就懷疑你，如果不是賣完，而是沒想到呢？如果當時你把所有的零食都買回來的話……」中原開口了，「夠了，不要再說下去了！沒錯，是我殺了偉大的大山教授！」
江角果步非常奇怪，「香織，為什麼？你們不是感情非常好嗎？」「沒錯，我敬他如父，所以才更沒有辦法原諒他。」原來，大山將剽竊了中原香織用了6年心血完成的論文《大腸癌遺傳基因之治療研究》。中原香織的父親在她小時候因大腸癌去世，她和母親悲痛萬分，她就決定完成醫學上的創舉，以阻止悲劇的進一步發生。大山卻堂而皇之地拿她的論文發表出去，還厚顏無恥地說，「沒用了，現在沒人相信是你寫的論文，而且以我知名教授的身份來發表，人們才顯得更為重視！這樣你死去的爸爸會更高興吧！哈哈……」
「我就是在那時定下了殺人計劃，他竟然如此侮辱我的父親，我就讓他嘗嘗肺穿孔的痛苦。」中原香織抱臂而笑，「而他竟然能在痛苦的十幾分鐘里留下這樣的線索，這是我始料未及的。而且，我也沒想到你這位名偵探也湊巧來到了這里。」大家臉上都很難看，香織冷笑道，「名偵探，你有一個地方猜錯了。冰淇淋和沙拉我都想到了，沙拉確實賣完了，冰淇淋我也買了。」
小蘭問為什麼沒有拿出來，香織苦笑，「因為時間太長了，我開車的時候開了一會兒暖氣，結果冰淇淋都在車里融化了。」中原香織露出淒美的笑容，「我真笨，竟然在那個男人點的冰淇淋上露出了馬腳，真是太傻了！」這時，外面的風雪更大了，仿佛要發泄世間的不平一樣。千鈞隨後打電話將結果告知了目暮警官，目暮警官認為案件已經解決，就不親自過去了。
天亮之後，佐藤警官和高木警官帶隊來到這里，取證完畢後，又給所有人做了筆錄。毛利小五郎醒過來後，對這個結果非常自得，覺得自己又不知不覺破了一件大案。佐藤嘲笑毛利，在哪里過夜都會出人命，高木也深有同感，這已經不是第一次了。小雅卻在抱怨，出來滑雪的好心情都被破壞殆盡了，千鈞低聲細語熱情安慰她，小雅臉紅，他又在打壞主意了。
毛利偵探事務所，柯南跟小五郎下起將棋。語言有時候也能用特殊的方式來表達，看似平凡之物，一旦換個角度就代表不同的意義。大叔佔了上風，洋洋自得。柯南抓住了機會，「成功，終于完成了！」小五郎奇怪，「你不是還沒將軍嗎？」柯南讓大叔再往上點，從上面往下看，小五郎發現將棋的拼圖是笨蛋，毛利偵探大怒，柯南大笑奔逃……
尾聲，中原香織因殺害大山將，被法庭判處5年徒刑。毛利小五郎破獲雪山山莊將棋殺人事件，警視廳給以b級獎勵，只不過瘟神、死神的稱號開始正式流傳出來。這起案子的起因是剽竊學生的論文，再一次引起學術界的關注，有關的知名人士呼吁大家不要讓悲劇再次重演，應該堅決杜絕這種不道德得抄襲強佔行為。