小五郎等人被招待参加喜欢红酒的日下升平的派对。其他很多红酒的爱好者也一同被邀。开始品酒时，去酒窖的日下却一直没有回来。

柯南等因为中了奖得以享受南纪白滨旅行，在途中认识了一组医科大学生。这些人中，关于人际关系好象有某种麻烦。次日，圆向跟小五郎等在一起的藤联络，说“真纪死了”。

他们急忙赶去看，真纪被刺中胸部杀害。因为她的钱包不见了，被疑为是强盗杀人……乍看之下虽然想是强盗杀人，柯南却肯定凶手是这些大学生一行人中的某人。虽然怀疑藤的不在场证明是否可以确立，这时这一行人中复杂的人际关系一点一点浮现出来。这次的杀人事件中，隐藏着另外一个邪恶的计划。

柯南等人受平次邀请，参加卡迪斯、巴雷拉和诺沃德三位名运动员所开办的“K3”餐厅的开幕式。在那里有个报纸记者声称他们是“污秽的K”。之后，在以建筑物窗灯打出“K”的文字以做余兴庆祝时，突然响起了枪声。赶到屋子里时，那个新闻记者已经被射杀。

“K3”的三个主人看起来无论是动机还是不在场证明都缺乏是凶手的可能性。新一主张三人是无辜的，使平次十分惊讶。面对固执己见的新一的背影，平次自言自语：“除去所有不可能的情况后剩下来的，再怎么不可信也是真相……”

柯南在从大阪回来的新干线中遇上了佐藤警官、高木警官。两人正在押送毒品的秘密贩卖者小仓，高木警官带犯人去厕所时小仓用刀刺自己的腹部。