天線台上有兩架一模一樣的專業天文攝相機，與千鈞和藤森的裝備差不太多，只是型號不同。兩台相機上都裝有自動拍攝按鈕，柯南不由得感謝起千鈞來，「幸好那個笨蛋仔細講過這些東西的用法。這樣看起來，現在還在拍攝中。」小蘭、園子、江田、秋本四人也來到上面，千鈞在下面看守尸體。小蘭抱怨，「柯南，你怎麼可以獨自跑開呢？」柯南問道，「秋本先生，這兩台相機是你和野中先生的吧？」秋本點頭，「那邊是野中的，這邊是我的。現在根本沒心情去拍攝了。」
秋本看表，已經凌晨0點30分了，宣布結束拍攝，把兩台相機都按停了。秋本感慨，「這將變成野中最後的照片了。」凌晨兩點鐘時，長野縣的警方才姍姍來遲。帶隊的是個年輕的刑事，叫做山本警官。沒辦法，在日本，山本這個姓氏很常見，就像在中國的張王李趙一樣。助手甲來到天線台上方，拿起對講機，「已經準備好了。」山本刑事表示收到，轉而問道，「各位，你們親眼看到野中浩一是從那里掉下去的嗎？」小蘭等人說是，千鈞道，「我沒看到，我當時在忙著用望遠鏡看星空。」
秋本道，「我是用望遠鏡看到的。看到野中的手在欄桿上滑了一下，然後重心不穩，就掉下去了。」山本刑事問道，「你知道他掉下去的正確時間嗎？」秋本道，「我記得是凌晨0點15分左右。因為觀察星星的習慣，所以常常會看時間。」柯南忽然道，「警察先生，我覺得野中先生應該更靠右才對。」秋本道，「因為太暗了，該不會是看錯了吧。」柯南立即裝可愛，「是嗎？」千鈞道，「這個事件似乎是意外，看不出有什麼問題啊！」但柯南還是覺得有些不對勁的地方。
之後，大家到星美山保養所的房間集合，成實和藤森也收拾好物品一起過來了，有人死了，觀星自然是無法再進行下去。鑒識出示了兩張星圖照片，「這是野中拍攝的照片。在專家的鑒定下，右手這邊是晚上9點到凌晨12點的，左手這個是凌晨0點到0點半之間的。全部確定是在衛星台上拍攝的。」柯南看到照片，吃了一驚。千鈞和藤森對視一眼，有些詫異。
山本刑事問道，「秋本先生，你在12點30分時，把野中的相機給關了吧？」秋本點頭稱是。山本根據兩張照片推斷，「我想大概野中是在凌晨0點時啟動了相機，開始拍攝第二張。15分時，因為地濕而滑倒，然後掉下去了。現場也沒有什麼可疑的東西。除你們之外也沒有別人去過的痕跡。我想這算是一場不幸的意外吧。」柯南卻認為這並不是普通的意外，秋本在說謊。
千鈞隨口問江田，關于秋本與野中的關系。千鈞道，「在頂樓談論星之星獎的時候，秋本似乎不大高興的樣子。所以有點在意。」江田道，「那個啊，那個是野中學長不好。其實那個得獎的研究，是他們兩人一起的研究成果。可是野中學長卻對外宣稱，那是他自己的作品。」千鈞吃驚，「如果別人這樣對我的話，我決不會和那種人一起再做觀測了。」江田道，「我也是啊！不過這個觀測會是秋本學長提議的。他說他不會在意那個得獎的事情了。」
隨後，千鈞開車帶著柯南返回衛星台。下車後，千鈞問道，「柯南，你到底要找什麼？」柯南道，「只是有些奇怪而已。」二人打開腕表照明電筒，在下面仔細查找起來。千鈞道，「就算秋本是犯人，在凌晨12點15分野中掉下來的時候，他是和我們在一起的。也就是說，他有完美的不在場證明。」柯南也道，「是啊，問題就在這里，他到底使用了什麼手法呢？遙控裝置嗎？可沒有留下任何線索啊……」千鈞道，「說起來，我沒有看到這個情況。你們真的看清楚是野中掉下來了嗎？距離遠而且很黑……」
柯南一愣，「等一下，我們看到的只是個人影，並沒有看清是不是野中。只是看到一個很像人的東西。例如，是人偶的話，我們也分不出來。」千鈞道，「不對啊，我們來到這里的時候，根本沒有看到有什麼人偶。雖然秋本先到，不過我們到達的時候，他還沒有下車。所以要把人偶藏起來是不可能的。」柯南點頭，「而且在野中墜落後，秋本身邊一直有人。」沒有發現什麼，千鈞提議回去，取出車鑰匙，打開車門。柯南恍然大悟，「我知道了。」
二人回到保養所，剛巧看到秋本在面包車的後備箱里搬出一個棕色的長形包裹。柯南笑道，「果然如此，如果是這種方式就有可能了。」千鈞也猜到了，「是用這個裝作野中吧，這是李代桃僵之計。」柯南道，「可是沒有證據啊！那兩張照片上一定有什麼手腳。」千鈞笑道，「這個我和藤森姐姐都發現了哦！」柯南問道，「別賣關子了，是什麼？」旁邊傳來園子的抱怨聲，「真是討厭啊，發生事件，流星又看不到。真是不幸啊！」小蘭勸道，「園子！」柯南眼鏡一亮，千鈞笑道，「看來你注意到了。」柯南點頭，「嗯，那是決定性的證據。」
回到房間，山本刑事道，「各位辛苦了，很抱歉讓你們留在這里這麼久。這次的事件應該是意外，不會錯了。」千鈞忽然大叫，「等一下，山本警官！」山本一愣，「有什麼事情嗎，千水？」千鈞道，「野中浩一不是意外死的，而是被殺死的。被站在這里的秋本廣志給謀殺的。」大家都驚叫出聲。
千鈞咳嗽一聲，柯南用變聲器接過話題，「秋本在晚上11點半過後，與野中回到衛星天線台，就把他給推下去了。而為了不讓小蘭等人看到，所以假裝說有人造衛星通過。讓他們幾個全部背向了衛星天線台的方向，去尋找子虛烏有的人造衛星，而我與藤森的注意力都集中在星空上，自然也沒有注意那邊的動靜。」山本道，「可是你們不是看到野中掉下去了嗎？」千鈞道，「我並沒有看到，是小蘭他們幾個看到的。那不是野中，而是人偶。」
小蘭吃驚，「人偶？」園子也問，「那是怎麼做到的呢？當時秋本可是跟我們在一起。」千鈞道，「秋本在把野中推下去的地方，綁了一個人偶。用釣魚線把它固定在欄桿上，現在欄桿上有很多新的痕跡，山本警官你可以去調查。然後在12點15分，在線上面的計時器時間到了後，包裹著的人偶會自動掉下去。而秋本就利用了你們做目擊者，連他自己也是目擊者呢，造成一個絕對的不在場證明。」
秋本自然不承認，「我還以為你想說什麼呢？園子，你們到達衛星台的時候，有看到什麼人偶嗎？」園子點頭，「沒有啊！千鈞，你是不是弄錯了？」千鈞道，「有的，人偶就在秋本的車子底下。你們還記得嗎？秋本比我們早走了幾分鐘。」江田點頭，「是這樣的，差不多5分鐘。我打電話報警，千水你呼叫了救護車。然後我們才一起過去。」千鈞繼續，「秋本早幾分鐘趕到了衛星天線台，把車子停在人偶的上面。利用這幾分鐘的時間，他通過車子下的特殊開合裝置，把人偶搬到車子里面去了。人偶是利用露營的毯子與魚線制造出來的。然後秋本馬上回到駕駛位上，假裝剛剛抵達這里。而這時，江田開車帶著我們也到了。」
江田也恍然，「怪不得比我們早走5分鐘的秋本學長，幾乎是與我們同時到達的。」秋本辯解道，「這只是你的推論。我的確用過露營的毛毯，不過那是因為衛星台上很冷，用來裹住身體的。」千鈞質疑，「最先抵達衛星台的你，為什麼會跟我們一起來到尸體前面呢？之前你在做什麼呢？」秋本辯解，「之前我的車子出了點故障，所以在路上耽誤了一小會兒。還有，千水先生，野中在12點時還活著呢。那兩張照片不是已經證明了嗎？」
山本點頭，「的確，那種相機如果身邊無人的話，是無法操縱的。」秋本得意，「也就是說11點50分開始，一直與你們在一起的我，根本無法操作相機。更別說要殺死野中了。如果你硬要說我是凶手的話，希望你能拿出明確的證據來。」千鈞搶過話頭，冷笑道，「證據嗎？虧你還是天文學專業人員，居然說出這樣的笑話來。」秋本怒道，「你這是什麼意思？」這時，鑒識人員走進來，「山本警官，你拜托的，秋本先生、藤森小姐、千水先生他們三個的照片，都已經完成了。」
山本莫名其妙，「什麼照片？」千鈞道，「是我拜托幾位鑒識做的。那3張照片就是證據。」大家都很吃驚，藤森若有所悟，「原來是這樣。」成實也糊涂了，「怎麼回事？」秋本也奇怪，「你們在胡說什麼啊？」千鈞道，「鑒識先生，請你把野中那張照片一起拿出來吧。藤森姐姐，請你把9點到12點的照片，一起做個比較。」鑒識點頭，把4張照片依次放好，最前面是秋本的，然後是野中，接下來是藤森與千鈞的。
藤森請山本過來觀看，4張照片中，千鈞與藤森的照片因為相機不同，有明顯差異。但野中與秋本的照片非常相似，野中的照片卻有一個地方非常不同，特別明顯。山本再笨也看出來了，「這到亮光是什麼啊？秋本、藤森、千水的照片上面都有，只有野中的照片上沒有……」藤森道，「是流星。無論是在我們觀測的地方，還是北邊的衛星天線台上，都能看到這顆流星。對于野中這樣的專業人士來講，不可能沒有記錄下流星劃過的圖像。」小蘭也想起來，「我也看到了。」園子黑著臉，「只有我沒有看到。」千鈞道，「野中與秋本是在同一個地方同一個時間拍攝的，可秋本的照片上面有拍攝到流星，但野中的卻沒有。」
山本問道，「怎麼會這樣？」藤森仔細看了看野中的照片，「也就是說，野中的照片不是今天拍攝到的。」藤森仔細講解了一下拍攝星空的奧秘之處，「星空觀測，時常會出現意外和幸運，這才是天文學最吸引人的地方。」大家全都明白了。山本盯住了秋本，「如果真是這樣，就算秋本從11點50分後一直在星美山觀測台上，也不能作為不在場證明。」柯南接過話題，「就是這樣。秋本先生，你為了讓拍攝的東西一樣，就買了一台與野中一樣的相機。然後昨天就拍攝下了那兩張照片。」
秋本滿頭大汗，有些支吾不出來。柯南用千鈞的口氣指出，「只有計劃殺害野中先生的你，會知道這一切的計劃。還有，你今天殺害他之後，做了人偶。然後把野中的底片取出來，裝上你昨天拍好的底片。可惜的是，這個計劃有個致命的缺點，那就是拍攝按鈕的聲音。」山本問道，「拍攝按鈕的聲音？」藤森解釋，「換掉底片後，如果沒有關起來是無法進行拍攝的。如果關起來，昨天的照片就會和今天的照片重復。」
千鈞道，「對，這樣事情就會穿幫。所以只有一直打開著了。」山本反應過來，「原來如此，12點半的時候，關掉按鈕的時候，很有可能被人發現。」千鈞道，「我想秋本一定會認為，野中的死會讓大家很震驚，所以大家不會發覺到這種小事。而我當時留在下面看守尸體，小蘭、園子、江田他們都是業余人士。不過，柯南卻發現了。」柯南跑出來，「嗯，那時候我根本沒有听到按動按鈕的聲音。秋本先生好像利用自己的聲音去做掩飾。這就表示野中先生的相機並沒有在拍攝吧，藤森姐姐？」
藤森笑道，「是的。你這個孩子，還真是心細聰明啊！」柯南興奮道，「不過秋本先生卻說在12點半把按鈕給關掉了，照片也拍攝到了12點半那里。所以我就覺得很奇怪。」大家都被柯南的表現鎮住了。成實也道，「這個小鬼可真的不得了，他可是毛利先生的親傳弟子，長大了恐怕就是福爾摩斯第二了。」柯南謙虛，「哪有啊，一般般了！」山本跳起來，「毛利先生，難道是名偵探毛利小五郎？」千鈞道，「沒錯。就是小蘭的父親。」山本驚嘆，「果然是名師出高徒啊！」
園子火大，「看到柯南那個臭屁的樣子，我就想揍他！」小蘭苦笑，「都是爸爸把柯南帶壞了，一個小孩子成天玩這種偵探游戲。」柯南暗道，「什麼啊，要沒有我，大叔根本是個不入流的偵探，更不用說什麼名師了！」千鈞暗道，「幸好我做了擋箭牌，要不柯南的表現就更夸張了。」柯南跑回去，繼續躲在千鈞身後推理，「沒有拍攝，底片卻照到了。這就證明底片被人換過了。能做到這個，秋本先生，只有你！」
秋本跌坐在地，「你是什麼時候發現的？」千鈞搶過話頭，「當野中掉下去的時候，你卻叫江田去報警。通常都會先叫救護車的，叫救護車的工作是我做的。會叫警察，證明你知道野中已經死掉了。」秋本佩服，「不愧是平成年代的華森，工藤新一的搭檔。」江田問道，「秋本學長，其實你對野中學長還是無法原諒嗎？」秋本道，「獲得星之星獎，是我的夢想。為了得獎就算共同研究也無所謂，可是野中卻把他給獨佔了。我怎麼可能原諒他！不過11點左右竟然有流星經過，那時候我只想著去殺死野中，根本沒去看天空。」
藤森等人唏噓不已，山本刑事把秋本帶走了。成實和藤森都稱贊千鈞，「真是名推理啊！」千鈞厚著臉皮謙虛幾句，柯南月復誹不已。園子本來想再去找流星的，但太晚了，大家各自去休憩一下。結果園子一下子睡到天大亮，被小蘭叫醒後，抱怨不已，「本來還想去找流星的，我的星星王子逃走了！」柯南譏諷，「看你這樣子，誰都會逃走的。」千鈞好笑，「星星王子已經摔死了。」
尾聲，秋本廣志殺死了獲得星之星獎的同學野中浩一，被法庭判處了6年徒刑。千鈞因偵破天體觀測殺人案件，長野縣警方給以b級獎勵。星之星獎的獲得者，以這樣的結局慘淡收場，一下子上了各報紙的頭版頭條。媒體上紛紛點評，野中獨佔了研究成果是非常不道德的，而秋本因此殺人也是太過。這件事情在天文學協會也引起了轟動，協會再次強調嚴禁侵佔或抄襲他人的研究成果。