柯南卻在思索，「羽村先生如果沒有虎倉夫人或者土井的幫忙，是不可能作案的。但是，要去書房，中間的走廊是唯一的通道，只能從客廳過去。凶手要躲過大家的耳目根本不可能，尤其是千鈞一直都在那里心不在焉地玩牌，不可能沒有任何發現。就算僥幸過去了，書房的門是反鎖的，要從那里做出任何動作也是不可能的。如果從窗戶進出，卻只有窗前的腳印。既然那個桃木釘原本放在收藏室，那麼凶手就只有可能是當天晚上待在別墅里面的人。」
千鈞听完柯南的分析，笑道，「我已經知道誰是凶手了，但是沒有證據，也不知道他的手法。」柯南汗，「好吧，你說說看，我听听你的推理。」千鈞推理，「凶手一定是田所俊哉。根據福爾摩斯大人的定律，排除絕對不可能的，剩下的再不可能也是真相。首先，在案發時間，能夠明目張膽去書房的只有田所一個人，他又能自由進出收藏室，將那個桃木釘偷梁換柱弄進去也不是難事。但是，其他人就不那麼容易辦到。我曾經注意過，確實只有田所在送酒時進去過，其他人都沒有過去。」柯南點頭，「案發時間上的確吻合，田所回到客廳時是剛過9點，可是他是怎麼將門反鎖布成密室的？那個門是密封的，下面沒有縫隙繩子之類的東西是進不去的。如果從窗戶的話，為何只有窗戶前有腳印？」
千鈞撓頭，「這個我就不知道了。不過，還有一個疑點，那個門是密封的，連我也只能听到里面微弱的動靜，可偏偏田所卻在我們前往書房時，趴在門上清楚地听到了里面的放映機聲音，你不覺得太邪門了嗎？」柯南吃了一驚，「原來如此，果然很可疑。可是動機呢？」千鈞冷笑，「我懷疑他妹妹的事情還有下文，我這就打電話給成實姐姐和彩依阿姨，請她們幫忙打听一下田所香織的事情。」柯南苦笑，「病人的檔案也都是保密的，她們也不好隨便查看別的醫院的病歷吧。算了，你盡量試試吧！」
千鈞匆忙打電話去了，柯南猛然想起來，「奇怪，凶手為什麼一定要用那個桃木釘呢？除此之外，死者也被安排成電影里的死法，用木釘豈不是對凶手會造成不利嗎？為什麼他一定要用這個凶器呢？難道說……」柯南跑到收藏室檢查，在原來放桃木釘的地方又聞到了淡淡的油畫味。門窗也確實反鎖，但是那個窗戶下的小樹枝又是怎麼回事？這扇窗戶頂部的雪為什麼有奇怪的痕跡，千鈞說可能梯子，為什麼會有這種東西呢？這其中一定有什麼關連。柯南眼前亮光一閃，原來是這樣。柯南很快在後面的倉庫里找到梯子，下面還有個塑料袋，袋子里放著一個仿制的桃木釘。
千鈞和柯南會合後，柯南問起情況，千鈞笑道，「成實姐姐有個同學就在那家醫院，很遺憾，患心髒病的田所香織已經去世了，很多醫生都還有印象。」柯南明白了，「那麼，就是說田所的顧慮已經不存在了。」千鈞道，「還不止這點，彩依阿姨沖我發了一頓脾氣後，就找朋友打听了，據說那個香織的死有些黑幕，可能是有人在背後動了手腳。但具體的情況，就不知道了。」柯南明白了，真相只有一個。
小五郎在書房命案現場敲打，希望找出所謂的不為人知的密道。千鈞和柯南走進來，好笑，「根本沒有什麼秘道，已經知道凶手是誰了。」柯南肯定千鈞的判斷，「但現在還有最大的一個謎團沒有解開。凶手到底怎麼做的？凶手為什麼一定要用放映機照射尸體呢？僅僅是為了配合電影最後的效果嗎？」千鈞將柯南舉起來，柯南發現放映機簾架上面有透明膠帶的痕跡，柯南終于知道了凶手為何要用放映機照射尸體了，真相都揭開了。
小五郎滿頭大汗，他自然沒有找到密道。毛利情急之下，開始懷疑悅子、羽村、土井當中有一個人是吸血鬼，只有吸血鬼才能從空中飛到書房這里來。羽村譏諷，「真是傷腦筋，毛利先生看來很累了啊！我看我們也該回房休息了。」這時，沉睡的小五郎出現了，阻止大家離開，並且說，「剛才不過是在開玩笑，現在開始進入正題。」毛利聲稱，自己已經知道了真相，大家都吃了一驚，羽村也想看看毛利小五郎的推理秀。
毛利偵探開始闡述，首先是那個當做凶器的桃木釘，本來認為能夠拿到它的人只有羽村一個，事實上任何人都可以將其偷出去。羽村質疑，「外面的雪地上根本沒有腳印啊！」「沒有腳印，是因為凶手走在空中的原因。」羽村以為毛利又在說吸血鬼，毛利仔細解釋，玄關大廳樓梯旁的窗戶和收藏室窗外的擋雪板是同一個高度。凶手利用這點將梯子放了過去，而且用的是長梯。這樣走過去後，就不會留下痕跡。最有力的證據就是收藏室的窗戶外面還有兩條梯子的印記。
田所反駁說窗戶都上鎖了，小五郎解釋，這只是一個小巧的設計而已。凶手只要利用柯南找到那個小樹枝，當成氣窗上面的栓子，放在氣窗上面夾住就可以了。這樣表面看起來窗戶都鎖好了，但實際上很容易在外面打開。凶手就是從那個地方將木釘偷走的，偷走凶器後，他只要用力將窗合上，彈簧式的門栓就會自動上鎖。田所質疑，氣窗和放置木釘的桌子之間的距離超過2米。小五郎笑道，「只要利用樹枝剪就可以勾到了。」白天的時候田所就用過那個東西，將刀頭換成夾子就可以了。只要利用這個工具就可以將木釘透過氣窗偷出來。總之，用這樣的方法，誰都可以偷到凶器。
羽村提出最關鍵的問題，凶手是怎麼往返書房的？小五郎笑了，「千鈞的推測是對的。凶手就是利用了那條連接走廊，明目張膽地往返書房的。」羽村冷笑，「你們簡直一派胡言！」毛利偵探笑道，「比起凶手從空中飛過這個說法不是更有理論根據嗎？」羽村搖頭，「當時根本沒人從走廊走過。你當時就在客廳，應該很清楚啊！」千鈞笑道，「不是吧，還是有一個人的。羽村先生、虎倉夫人、土井先生，你們也全都看見了！」大家都是一愣，土井笑道，「怎麼可能呢？」悅子忽然有些醒悟，「我們3個都在的時候，難道是……」
毛利肯定，「沒錯，這個凶手就是田所俊哉。」大家都驚叫起來，田所急忙辯解，「你在胡說什麼？我去書房的時候，桃木釘還在收藏室里。」小蘭也急忙證實這一點，她非常不希望田所就是凶手。小五郎告訴小蘭，「你們當時看到的只是一個非常精巧的仿制品，就連千鈞都被騙過去了。畢竟，你們都對桃木釘這種武器不熟悉。」田所去收藏室取電影，故意讓三人看到假的桃木釘，這樣就讓三人來幫助他證實這點。這時候，假的桃木釘的確還在收藏室，用放在書房里的真桃木釘殺死虎倉後，田所假裝去檢查門窗，然後將假的桃木釘用剛才所說的方法給偷了出去。
羽村幫助質問，「毛利先生，你這麼說有什麼證據嗎？」柯南將假桃木釘扔了出來，千鈞接過，拿給大家看，「這是柯南在尋找可疑物品時發現的。」羽村接過來仔細看了看，「的確非常像，難怪你們這些外行都被騙了，就算是我，如果不留意，也看不出來是假的。」羽村也發覺這個桃木釘上有油畫原料味道。虎倉悅子經常畫油畫，要拿到油畫的畫具對田所來說不是難事。悅子也明白了，田所將自己的畫具改造成了相似的桃木釘騙過小蘭等人。
羽村見田所說不出話來，搖頭，幫他辯解，「毛利先生，就算他利用走廊進出書房，又是怎麼進出房間的呢？當時的那扇門可是從里面反鎖了，出去就不可能走大門，如果從窗戶出去，他怎麼利用走廊回到客廳呢？窗戶的外面除窗下外是沒有任何腳印的。」毛利解釋，窗下的腳印痕跡是田所故意安排的，田所的確是從大門出去的。要把房門反鎖上也不用什麼特別的辦法，只要利用那架放映機就行了。大家都一頭霧水，田所非常震驚，「你在胡說什麼？放映機怎麼可能將門反鎖？」
小五郎嘆息，「田所先生，這一切我都已經知道了。還包括你把光線照射到尸體上的原因。」土井疑惑，「難道說他不是要將案子設計成跟電影最後一樣嗎？」毛利偵探糾正大家的這個誤區，「把光照射在尸體上，是因為他已經把放映機移動了位置，真正的目的是要掩飾這個動作而已。因為這個手法除非將放映機移動到大門前面，否則沒有辦法順利完成。如果單單移動放映機的話，這個手法就很容易把拆穿了。所以他才故意將光照射在被害人的尸體上面，讓一切好像電影情節重現，目的就是要引開我們的注意力。」
隨後，毛利偵探吩咐千鈞和小蘭上前幫忙演示這個手法。首先，千鈞從放映機上拉下5米的帶子，接下來小蘭在膠卷的前端貼上透明膠帶，貼好後，千鈞將膠卷丟到放映機對面的簾架子上，然後小蘭過去將尖端貼到門上面的保險鎖上。這麼一來準備工作就做好了，小蘭再將放映機的開關打開，隨著放映機的播放，帶子向前轉動，保險鎖被輕輕拉起，將門反鎖上了，整個過程就這樣簡單完成了。田所頭上都是冷汗，他也沒想到手法這麼容易就讓毛利偵探看穿了。千鈞太佩服柯南了，他那腦袋怎麼想出來的，不愧是故事的主角，換成自己一萬年也推理不出來。
小五郎指出，田所這個手法還有一些漏洞，就是膠卷被卷到上面時，透明膠帶被貼到簾架子上面了，留下這個重要線索，要命的是透明膠帶上還有一點膠片的痕跡，那就是電影膠片上刻了方格狀的小洞。毛利質問，「田所先生，那個帶著方格痕跡的透明膠帶粘在架子上，難不成你還別的解釋嗎？」田所再也狡辯不出來，毛利嘆氣，「你還是把實情說出來吧！其實你在發現尸體的時候就已經告訴大家，你就是此案的凶手了。」
大家都迷惑不解，千鈞解釋，「大家來到書房時，你听到書房里傳出放映機的聲音，這點就是可疑之處。因為那扇門的周圍早就被隔音橡膠封死了。連我都听不到屋里動靜，你為什麼能听到放映機的聲音呢？」小五郎也說，「那是因為你已經知道里面的放映機正在運作。不然，我們可以試試看，你到大門外面听听看，能否听到書房內的聲音。」
千鈞道，「田所先生，我已經托醫院的朋友打听過了，你妹妹香織在一年前就已經過世了。」小蘭震驚，「怎麼會這樣？」田所見事已至此，也不再狡辯，「沒錯，是我殺了他。」虎倉大介並沒有讓人好好醫治香織，反而收買了負責的醫生，故意不治療香織，只求維持住生命就行。香織的病情不斷惡化，就此去世。1個月前，負責照顧香織的那位好心的護士小姐，偷偷告訴了田所俊哉真相，香織在臨死時還叫著哥哥的名字。話說到這里，田所已經是淚流滿面。
大家也都露出黯然的神色，小蘭更是听得感到萬分，泣不成聲。柯南這樣評價，「據說一旦被吸血鬼吸血的話，這個人也會變成吸血鬼，田所也許在不知不覺中也變成了吸血鬼。」千鈞反對，「你為什麼一定認為他變成了吸血鬼呢？也許他變成了除魔神父啊！最後吸血鬼不是被神父釘在了十字架上嗎？」柯南一愣，「可他看起來不想神父啊！」千鈞無語了，「那人家哪里像吸血鬼了？我覺得他可能更像傳說中的血獵吧，殺死吸血鬼的同時，難免要付出一些代價。」柯南點頭，認可了這個說法。
天亮了，目暮警官帶著佐藤警官、高木警官、千葉警官一起趕到現場。毛利偵探已經從千鈞那里知道了事情的大致經過，正向目暮等人大肆吹噓，「警部，我連吸血鬼之死的秘密都解開了，哈哈，這個世界上沒有我名偵探毛利小五郎解不開的案子！」目暮對毛利偵破這件案子也是大為贊賞，省了自己不少事情，這個凶手的手法還真夠詭異的。佐藤和高木都太佩服小五郎了，千葉警官第一次听到毛利偵破案件的詳細過程，更是大拍馬屁，小五郎得意之下，吐著舌頭大笑，都找不到北了。柯南嘲笑，「不是說凶手是吸血鬼嗎？」千鈞也嘲諷，「密道在哪里呢？」
做完筆錄，千鈞、毛利等4人一起開車離開。路上，毛利提到要去鐘樓怪人別墅，工學博士富良健三的家，富良博士沒日沒夜地被嚇醒，就拜托毛利偵探過去看看。小蘭苦著臉，「這次又變成鐘樓怪人了！」柯南也汗，「接下來出場的不會是狼人吧？」千鈞笑道，「說不定是亡靈法師，那才有意思呢！」小蘭嚇得臉都綠了，伸手將柯南摟在懷里，用力抱緊，「爸爸，我們還是改天再去吧！」小五郎搖頭，「那怎麼行，我都答應人家了，委托費可是不少的。可惡，虎倉被人殺死了，可憐我那一百萬全都泡湯了，這次一定要賺回來！」柯南和千鈞無語了，「說了半天，還是錢啊！」
尾聲，田所俊哉為妹妹報仇，殺死虎倉大介，被法庭酌情判處3年徒刑。虎倉與黑心醫生一起合謀害死田所香織，但虎倉大介已死不再追究，那位醫生作為從犯被判處1年徒刑，醫師學會也吊銷了他的行醫執照。虎倉剽竊他人作品的行為被拆穿，自然引起社會輿論的一致批評，死後也是聲名狼藉。恐怖時報月刊被法院查封，原因自然是主編輯土井文男盜竊讀者作品的惡劣行為，土井也被處以巨額罰金，這下徹底破產了。
毛利小五郎偵破德休拉別墅殺人案件，警視廳給以b級獎勵。虎倉大介本是吸血鬼名人，小五郎破獲吸血鬼死亡之謎，自然名聲大震，一時間又成了媒體上的風雲人物。在此之後，虎倉悅子順利繼承了虎倉大介的遺產，她賠付了一大筆錢給田所俊哉，作為對田所的補償和感謝。隨後，毛利、千鈞等人就接到了喜帖，喜帖上新郎新娘的名字是羽村秀一和羽村悅子，這對情侶終于苦盡甘來。