小五郎应京都寺院的邀请，前往京都调查寺内八年前佛像盗窃事件。寺院早前得到佛像下落的线索，是一件有不同图案的图画，提供给小五郎，以便尽快寻回佛像。同时间，东京、大阪和京都发生杀人事件，三个城市的警方调查后，发现事件中的死者都是盗贼团“源氏萤”的成员，毎人都有一个代名，以《义经》内的传统人物命名。服部亦因此事，前往京都调查杀人事件的真相。期间遇上柯南，两人一起调查两宗事件，发现两宗事件都有共同点，有助解开八年前佛像盗窃事件。在调查期间亦发生杀人案，服部因此而受袭，和叶亦因查找施袭者线索而被人挟持。

在东京某个位于西国立市的神社内，有三名可疑的男子正在密谈。突然有个戴着假面具的黑影男人出现，他用日本刀和弓箭在瞬间将三人杀害。与此同时，在大阪、京都也相继发生了杀人事件。警方在经过调查后发现，被杀害的五人都是出没于东京、大阪、京都三地，专门偷窃著名佛像及艺术品的窃盗集团“源氏萤”的成员。这个集团以日本历史上最有名的悲剧武将——源义经的故事《义经记》为名，首脑化名“义经”，部下则以“弁庆”为首，各自以家将姓名相称。另一方面，小五郎带着柯南、小兰和园子来到了京都。八年前，位于京都的古老寺院——山能寺中的一尊国

在青梅竹马毛利兰的鼓动下，工藤新一半推半就地乘上了飞往京都的飞机，去观摩那里正在拍摄古装剧的毛利小五郎的表演。飞行途中，名叫一名摄影师毙命于洗手间，引起乘务组的恐慌。于是工藤新一就在1万英尺的高空展开了推理。好不容易来到京都拍摄场地，关于男主角樱庭的谋杀预告传来，不久更有一名女演员遇害。新一和对手服部平次展开了精彩的推理对决。

在青梅竹马小兰（忽那汐里 饰）的鼓动下，工藤新一（溝端淳平 饰）半推半就乘上飞往京都的飞机，去观摩正在那里拍摄时代剧的毛利小五郎（陈内孝则 饰）的表演。飞行途中，名叫大鹰和洋（波冈一喜 饰）的摄影师陈尸洗手间，引起乘务组的恐慌。工藤新一就在1万英尺的高空展开推理。好不容易来到京都摄影所，针对男主角樱庭（中村俊介 饰）的谋杀预告传来，不久更有一名女演员遇害。新一和对手服部平次（松坂桃李 饰）展开竞技般的推理……本片根据青山冈昌的同名人气漫画改编。

在东京某个位于西国立市的神社内，有三名可疑的男子正在密谈。突然有个戴着假面具的黑影男人出现，他用日本刀和弓箭在瞬间将三人杀害。与此同时，在大阪、京都也相继发生了杀人事件。警方在经过调查后发现，被杀害的五人都是出没于东京、大阪、京都三地，专门偷窃著名佛像及艺术品的窃盗集团“源氏萤”的成员。这个集团以日本历史上最有名的悲剧武将——源义经的故事《义经记》为名，首脑化名“义经”，部下则以“弁庆”为首，各自以家将姓名相称。另一方面，小五郎带着柯南、小兰和园子来到了京都。八年前，位于京都的古老寺院——山能寺中的一尊国

在青梅竹马毛利兰的鼓动下，工藤新一半推半就地乘上了飞往京都的飞机，去观摩那里正在拍摄古装剧的毛利小五郎的表演。飞行途中，名叫一名摄影师毙命于洗手间，引起乘务组的恐慌。于是工藤新一就在1万英尺的高空展开了推理。好不容易来到京都拍摄场地，关于男主角樱庭的谋杀预告传来，不久更有一名女演员遇害。新一和对手服部平次展开了精彩的推理对决。