小兰、千钧和柯南跑回弁庆旅馆时，刚好一支响亮的烟花照亮夜空。小兰急忙冲上2楼，她记得堀越由美的房间在201，到了门口，小兰急忙敲门，无人回应，千钧觉得有些不对劲，毛利和柯南都在这里莫不是出事了。好奇下，小兰打算推开门向里观看。这时中道和志从走廊过来，阻止了他们三个，说堀越由美最讨厌别人在休息时候打扰她。千钧有些疑惑，“中道先生，你怎么满头大汗的样子？”
中道模着光头笑道，“打完球出了一身汗，感觉很难受，就去大浴室洗了个热水澡，所以现在身上还没干呢。”大家就一去向楼下走去，到旅馆门口附近，没想到看见绫城行雄夫妻两个居然也还在，大家都互相埋怨起来。原来他们夫妻两个刚刚去享受了香艳温泉，脸上的欢愉还未褪去。中道笑着嘲笑他们，千钧低声对柯南说，“他们两个可真会抓紧时间啊，不过，这段时间也足够轰轰烈烈一次了。”柯南一头汗。纪子有些不好意思，转移话题对小兰说，“好在你没有叫醒由美，不然她肯定会发脾气的了。不过，她可能也会恼火为什么不叫醒她。”小兰无语了，千钧苦笑，这个堀越由美怎么这么难伺候啊，怪不得现在还没嫁出去。
大家一起赶到烟花会场时，可真够热闹的，小兰急忙拉住柯南，叮嘱他千万别松手。一会儿，大家就找到了小五郎、大村、宫本由美她们，静杨奇怪，“小兰，怎么只有你们三个，其他人呢？”这时千钧也才发现，那几个人都不知道被挤到哪里去了。大村淳自告奋勇前往寻找，毛利有些无语了。结果，就是只有小五郎陪同柯南、小兰以及千钧他们5个，在一起兴致勃勃地观看烟花大会。
小兰看着千钧他们5个偎依在一起，相处融洽，其乐融融，叹了口气，抱住柯南，回忆起新一与自己在一起的快乐时光。小五郎暗道，千钧这个混小子还挺有福气，要是英理那么通融就好了，还是算了，她做的饭菜自己这辈子都不想在尝到。小五郎随后来了精神，开始四处寻找美女，遗憾的是他这次没有找到自己喜欢的那种类型，让他郁闷无比。
等到残月西落，大家回到弁庆旅馆，其他人也都陆续到了回来。小五郎恼怒，“我和大村很费劲才抢到好位置，结果你们都没来，害我跟一帮女人学生看烟花，真是的。”中道和志、绫城行雄都笑着道歉。小五郎转过头，“大村，你搞什么鬼，说去找人，结果就一去不回了。”大村不好意思，“人太多了，我找不出原来的地方了。”宫本由美好笑，“大村先生，你不会一直在找你心仪的人吧。”大村淳被说中心事，红着脸否认，其他也人也都露出戏谑的笑容。
大家进到房间，中道安慰大叔，“毛利，你不要生气了，来吧，我们喝酒吧，饭菜老板都准备好了。”小五郎立即来了精神，叫嚷着要好好喝一顿。柯南奇怪，“由美阿姨还没睡醒吗？”大家也都才注意到堀越由美依然没有出现，纷纷吵吵着要去叫她，可谁也不动弹，千钧苦笑都怕了这位麦当娜的臭脾气了。中道和志笑着说，“既然这样，那我们一去叫醒柔道社的女神吧。”见大家都没有意见，千钧也不好意思坐在这里干等，招呼四女跟着一起前去。
于是所有人都一起前往去楼上，绫城行雄敲门没有反应，发现房门未锁，就推门进去。千钧明显感觉里面生命波动已经很弱，而且还在逐渐减弱，暗道不好。屋里依然黑着，绫城行雄抱怨着将灯打开，结果看到了惊人的画面。身穿浴袍的堀越由美斜靠在墙壁上，头上都是血，几个女孩发出尖叫，木元纪子惊叫就要冲进去，中道和志大喊，“不要碰，除了我和毛利谁都不可以进入这个房间，你们赶快去报警。”
毛利侦探急忙上前检查，摇了摇头，来不及了，太阳穴中枪，枪在堀越由美的右手，而这把枪正是前些天丢失的那把史密斯威森m439。小五郎站起身来，说出自己的推理，堀越由美早就有些想不开，所以在那天趁自己将劫匪交给警察时，偷偷拿走了劫匪掉在地上的手枪，没想到她会在这里自杀身亡。中道和志过来说，“毛利，先不要急着下结论，等警察来了再说吧。”小五郎点头。
打电话报警的宫本由美过来说，“警察说要2个小时后才能到，节日聚会较多，路上实在太堵了，真是的，这里的交通状况真是够呛啊！”毛利也恼怒，“混蛋，这帮警察真是无用。”中道和志与毛利二人商量一下，决定马上给堀越由美验尸，二人也是一阵唏嘘，没想到今天会用专业知识来帮多年的好友验尸。小五郎取下堀越由美的浴袍，惊奇发现里面身无寸缕，连内衣都没有穿一件。千钧在门口暗道真是艳尸啊，柯南在小兰怀里也睁大眼睛仔细观看。小五郎推断堀越由美死了一段时间了。
这时，柯南挣开小兰，跑了进来，表示奇怪，他记得当时温泉洗浴时堀越由美用的是件纤细的浴袍，这件却太大了。柯南又指着堀越由美的手指，“扣动扳机的手指不在锁环内却在外面，不是太奇怪了吗？还有头上的伤……”“砰”地一拳，柯南的头上出现大包，小五郎恼怒，“怎么你每次都在这里捣乱，小兰，给我看好他，我说过不准进来破坏现场。”说完将柯南提起来扔给小兰，小兰将其抱住怀里低声安抚。
中道和志检查完尸体后确认堀越由美已经死了7个小时了。千钧皱眉道，如果死了这么长时间，她的生命波动现在应该趋于停止了，看来用生命磁场的波动判断生命死亡还真是不太靠谱啊。他嘴上却说，“那应该是咱们开始打乒乓球后不久的时候。”大家都想起来，堀越由美说过生存没有意义的话，都认为她应该是在那时回去后就自杀身亡了。柯南却不那么认为，“啊咧咧，叔叔，由美阿姨是怎么开枪的啊？是自己向自己射击的吗？”小五郎有些不屑，“乱讲什么啊，就是这样用枪对准自己的头，不对，等一下……”
小五郎猛然醒悟，急忙过来仔细查看尸体的太阳穴中枪之处，“喂，中道，不对劲啊，如果是自杀的话，通常用枪贴着自己的头，可由美的尸体上怎么没有烧伤的痕迹。”宫本由美在门口抱怨，“为什么非要说由美的尸体，真是晦气死了，真是的，偏偏跟我用一个名字。”千钧轻轻打她一下性感臀部，“好了，你不要抱怨了，人家现在都死了，你就不要计较了。”中道也反应过来，“这么看来的话，难道是有人开枪射杀的？”小五郎点头，“是故意布局成自杀的谋杀事件，而且凶手肯定是这旅馆里面的人。”
大家都大为吃惊，纷纷议论起来。中道和志分析到，“死亡时间是在下午3点钟，是我们打球的时候，那时离开大家视线单独行动的只有大村你一个人吧，其他人去厕所都在那之后，而且都是结伴去的。”大村头上冒汗，千钧摇头道，“不对，不可能是大村先生，他离开的时间没有超过5分钟。这个时间太短了，只是上下楼来回的时间，最快也要3分钟，那么留给他动手的时间只有1分钟左右，还要将死者布置成这个样子，根本来不及。最奇怪的是我们在那段时间都没有听到枪声。”小五郎和中道都点头同意，中道怀疑是外来人作案，亲自查看了房间的布置，也没发现什么异常。
旅馆主人把所有工作人员都召集过来，经过询问才知道，由于3点钟是旅馆休息时间，几乎所有的人都出去，个别的几位女性工作人员也都有明确的不在场证明。旅馆老太太好笑地说六点钟时有怪男子、美少女还有个孩子很奇怪地跑回来，大家都无语了，小兰恼怒那是我们回来叫由美阿姨起床的。中道也点头表示看到了，还阻止了他们。小五郎也疑惑询问，中道说自己去浴室洗澡，绫城行雄也说他们夫妻那时在露天温泉，大家都好笑，这对夫妻还真是恩爱。
柯南发现大村淳脸色不对，经柯南提醒，小五郎也发现了，抓住他的衣领进行逼问，大村犹豫了一下说自己在5点钟与毛利一起上厕所时无意中回头看见堀越由美。小五郎恼怒，“喂喂，你是不是看错了？”大村淳大喊，“不会错的，绝对是由美，你知道我一直很喜欢她，那时她站在2楼用很凶的样子看着兵乓球室。”“怎么可能？”“那时候由美应该已经死了啊！”宫本由美恼怒，“不要乱说，可恶，我还活着呢。”
静杨她们好笑，拉住她让她不要生气。大村淳也哆嗦说，“所以那时我看到的堀越由美可能是……”绫城行雄大吼，“不要乱讲，这个世界上怎么可能有鬼魂呢？”静杨她们三个女孩子吓得够呛，一起靠近宫本由美，由美也咬牙抓紧千钧的手臂。小兰尤甚，浑身发抖使劲地搂住柯南，柯南暗叫我快喘不过气来了。中道也皱眉，“大村，可能是你当时太累了，所以有些恍惚吧。”大村擦汗，有些疑惑，也点了点头。
这时旅馆主人才明白出了人命了，也大为着急，其他工作人员也乱哄哄地议论起来。小五郎没好气地起身前往厕所。柯南对某个人言辞有所怀疑，从小兰怀里跳出来跟千钧商量。千钧也认同柯南的分析，“肯定是熟悉的人干的，不会是外来人。外来人不会故意布局成自杀假象，看堀越由美死时的样子，应该也没有被x侵犯过，却偏偏穿成那个样子。我猜凶手一定是中道和志、绫城行雄、大村淳，三人中的一个，因为只有他们三个才会让堀越由美敞怀相待，其中嫌疑最大的是中道，因为大叔提过他们两个以前拍拖，而那两位只是暗恋。”柯南一头黑线，这个推理还真有些靠谱，但是从细节上还有疑点讲不通，不过也更印证了自己对那人的怀疑。走在外面的小五郎也同样觉察到了是自己人做的，凶手就在几个同学中，他发誓一定要揪出这个凶手。
柯南也在苦苦思索凶手到底是怎样做到不在场杀人的，猛然抬头看见了旅馆的弁庆塑像。千钧见他发呆，就笑着说，“弁庆死的时候中了那么多箭还不倒地，这个传说也太夸张了。”柯南眼睛一亮，屹立不倒的弁庆，原来如此。他终于明白了凶手是怎么完成行凶的。千钧见柯南明白了真相，急忙询问，柯南笑着准备去麻醉毛利叔叔，千钧急忙阻止他，“这次让毛利叔叔自己来吧，因为这是叔叔自己的战争。”柯南也听见小五郎在自言自语，“凶手一定在他们4个人中，可为什么大家都有不在场证明呢？”
柯南装可爱，上前与小兰说话，提到照片上的堀越由美，使用兵乓球球拍时用正手握住球拍的。小兰奇怪柯南为什么说这些，柯南见叔叔还没有明白过来，就随口说运动过后全身出汗要换衣衫的。小五郎疑惑，难道堀越由美与犯人打完兵乓球后被杀死的，讲不通啊。柯南假装天真，“啊咧咧，由美姐姐，弁庆是怎么死的？”宫本由美有些奇怪，“喔，听说弁庆是站着死的。”静杨道，“不错，弁庆为了保护主人寡不敌众力战而死。”直子也答话，“据说浑身都插满了箭枝。”小雅抚模柯南的头，“小孩子不需要知道这么血腥的事情，你只要知道弁庆是个武艺高强的英雄就可以了。”
毛利小五郎终于想通了，“哈哈，我终于知道杀害堀越由美的凶手了。”中道和志一愣，“毛利，你知道什么了？”“知道你就是杀害由美的凶手了。”所有人都发出震惊的声音，中道辩解，“由美被杀的时候我也一直在兵乓球室，后来去厕所也是跟绫城行雄一起去的。”小五郎冷笑，“你的不在场证明的确毫无破绽，前提是堀越由美真的是在3点钟被杀的才成立。”
千钧惊叫，“喂喂，毛利叔叔，你们可都是经验丰富的警察，难道把死亡时间推断错了？”毛利小五郎叹气解释，发现堀越由美尸体的时候，的确连脚趾都僵硬了，所以他们都认为由美的死亡时间超过了7个小时。但是有例外，那就是在激烈的运动途中猝死。这种时候，人体肌肉中的蛋白质很容易快速凝固，所以死后僵硬情况也会比一般人快。小五郎转过身盯着中道，“就好像武藏坊弁庆一样，医学上已经证明那不是传说，他在那种情况下完全可能站着死亡。”
木元纪子询问，“那由美又是做了什么剧烈运动呢？我们一直没有看到她出来啊。”小五郎厉声对中道和志说，“是兵乓球，中道和志，是你把由美骗出来一起玩兵乓球，然后把她杀死了。大概你们本来说好到兵乓球室见面，你却故意让大家都去玩兵乓球。不用说，堀越由美一定很生气。过了6点后，大家都离开准备去看烟花，由美才下来到兵乓球室找你。你就趁机哄骗她陪你打球，运动一会儿后你就利用由美爱发脾气的性格故意气她，由美拿着球拍气冲冲回到房间，然后你到那里将她射杀！由美不能弯曲的手指，就是她正手拿着球拍的证据。还有她浑身赤l，只有在她见最亲密人的时候才会没有防备。”大村淳明白过来，“那我5点钟时见到由美……”“没错，那时她的确还活着，她看着兵乓球室是在等那里只剩下中道和志！”
绫城行雄难过地询问，“那堀越由美是什么时候死的？”小五郎也有些悲伤，“由美是在烟花开始燃放的六点半左右被杀的，在烟花射到空中爆炸时她被开枪射杀，烟花爆炸声刚好掩盖住了枪声。”小兰难过说，“那我们过去的时候……”“没错，在由美死后，中道和志忙着抹去尸体的汗，正要把由美的衣衫换了，但正当他忙于制造自杀现场时，你们三个回来叫由美同行，中道匆忙之下跳窗户到外面，假装从外面浴室回来，阻止了你们进去。随后，中道为了不引起你们怀疑，不得不跟你们一起去烟花会场。再没有时间回到死亡现场，因为如果半路回来的话，旅馆的主人也会疑惑。所以我们看到堀越由美时，她身上虽然没有了汗迹，但依然没有穿上衣服，只披着件不相称的浴袍。”
中道和志见罪行被彻底揭穿，索性死撑到底，“哼，这都是你的推理，你有证据吗？”小五郎大怒，“能想出这个办法的，只有当过警察的我，还有现役警官的你。”中道狞笑，“那你也有可能啊，为什么一定是我呢？”千钧恼怒，“因为那段时间，毛利叔叔一直跟大村淳先生在一起，你却离开不知所踪，我们见到你时，你还满头大汗。”中道和志哈哈大笑，“那最多说明我的不在场证明不成立罢了，也不一定我就是凶手啊。”
柯南突然说，“叔叔，这个名警探不是凶手啦，你想想看，他一看到流血的堀越阿姨就知道她已经死了。”毛利侦探也立即明白了，“没错，你当时直接阻止了大家进去，还让人直接报警，连救护车都没有叫，因为那时你已经知道堀越由美已经死去了。”千钧也说，“还有那把枪，你是千叶县警官。只要查查你那天是否也到了东京见堀越由美，就知道真相了。”中道和志满头大汗，再也无言狡辩。
大村淳悲愤地大叫，“混蛋，你为什么要杀由美，你还由美命来……”随后冲上去揪住中道撕扯，中道施展柔道将大村直接甩了出去，“我也不想杀她，其实我们在一起同居都已经18年了，直到半年前为止。”绫城行雄恼怒喝问，“你这个禽兽，你为什么不跟她结婚，我明白了，你想跟上司的女儿结婚，怕由美阻碍你的婚事，你就杀死她……”
中道又干净利索地击倒绫城行雄，“你什么都不知道，这18年来我几乎每年都有几次求婚，但由美的回答一直是no，最后我决定与自己喜欢的人结婚时，她竟然说我不会让你们那么幸福的。她不停的恐吓和骚扰我的未婚妻，还扬言要公布我们昔日在一起的那种x照片，甚至要把自拍的录像都放到网上。所以，上次在东京见面，我就说在同学聚会上，打算花钱把那些照片和录像都买回来。她来了之后，我把时间推到6点，你们走了之后，我们亲热了一番。随后在我们打兵乓球时，我故意说照片和录像我已经取走了，她就匆匆忙忙跑回房间查看……”
小五郎冷笑，“你就跟上去，近距离将她射杀，因为是你进来，所有堀越由美连内衣都没有换上。”“没错，是由美不好，她是破坏我一生的魔鬼。”小五郎大怒，“混蛋，到底谁才是魔鬼，你还不明白吗？”中道和志冲上来扭住毛利小五郎，出乎意料，小五郎反手扭住中道，将其狠狠地摔倒在地，“不管什么理由，你应该知道，杀死自己昔日爱人的人才是真正的魔鬼。”中道倒在地上发出叹息，“你还是那么厉害，我又败给你了。”小五郎走过来，“不，是你变弱了，身心都是……”
千钧走上前，“都到这份上，还tmd嘴硬。你们同居18年，那跟结婚在一起有什么区别，只差一张证明而已。分明是你见堀越由美年纪大了，就移情别恋想要攀上高枝，还找这么多借口，真是不要脸啊。堀越由美如果不是真心喜欢你，她干嘛做出这么多事情来，还愿意穿成那个样子与你相见，甚至在打球前也曲意逢迎跟你欢好。我想她这次前来应该不是真的想要你的钱，而是打算找机会跟你合好吧，甚至有可能同意正式结婚。”中道和志歇斯底里大喊，“不可能的，不可能的。”
小五郎也叹气，“我想是真的，如果她真的想跟你彻底分开，她大可以接受大村的爱意，这些年来大村一直在默默地等着，也一直希望由美能够幸福。”大村淳爬起来，放声大哭。中道和志咬牙切齿不愿意相信，“那我也不会原谅她，我要跟我未婚妻结婚……”中道想要努力挣扎爬起来。千钧见他无药可救，直接一脚将其踹晕，微笑，“我最喜欢痛打落水狗了，尤其是这种薄幸之人。”大家头上都是黑线，柯南抱怨，“喂，千钧，你没有必要这么狠吧。”千钧冷笑，“你没有看到电影里面，总是有人喜欢在对手倒地后喋喋不休地说教，然后被对手爬起来彻底翻盘吗？我们要吸取这个教训，对落水狗绝不可手软。”大家彻底无语了。
随后赶到的警察将中道和志带走，并再三向小五郎道谢。那把枪也是中道来东京见堀越由美时，恰好碰到小五郎擒住劫匪，他就顺手取走手枪，计划用来行凶。这时千钧他们才知道，毛利小五郎竟然是当年柔道社里最厉害的队员，号称无敌。但是他一到比赛就会紧张，这才从来没有赢过一场正式比赛。后来，中道和志因盗走手枪杀害恋人堀越由美罪名成立，被法庭判处7年徒刑，他跟上司女儿的婚事自然也取消了。毛利小五郎因破获这起温泉同学会谋杀案，当地警视厅给以b级奖励。
三天后，侦探事务所的小五郎依然打不起精神，小兰和柯南都盼望他快点忘记这些不愉快，尽快恢复正常。无精打采的毛利侦探突然看见了被风吹得裙子飞起来的走光女郎，走光女郎惊叫着捂住，小五郎立刻精神焕发――这次是粉红色，小兰头上黑线，柯南好笑，看来根本不用担心了。