大阪的地标日卖电视台突发爆炸事件！r那时，里面正在录制“皋月杯”百人一首和歌赛记者会，而突发事件让全场陷入恐慌！r轰然倒塌的大楼里，唯有西部名侦探服部平次和他的青梅竹马远山和叶被困其中，但在千钧一发之际，柯南将两人救出。r在这如同恐怖行动的事件中，众人既不知道犯人所图为何，犯人也没有主动发表声明，这让柯南与平次非常不解。r混乱之中，柯南一行人遇见了自称是“平次未婚妻”的女性。她的名字是大冈红叶。她说自己是【在小时候就向平次求过婚的命中注定之人】。而且，她还是赢得百人一首和歌赛的高中生组冠军，被称作“未来的女皇”。r与此同时，在京都岚山的日式住宅内，皋月杯的获胜选手惨遭杀害。而那时现场的监视器上显示出来的竟是红叶的身影。在那里，某首“歌谣”正在低沉地萦绕——

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。r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。

薄雾笼罩的京都，一起攸关日本国家安全的大事件即将发生。一艘疑似装载爆炸物的可疑船只靠近舞鹤湾。通过对船上相关数据和零部件的勘察判明，该船很大可能来自海外。此消息一出，立刻引起全日本上下的恐慌。就在同一天，江户川柯南、毛利小五郎、毛利兰以及少年侦探团的各位一同观摩海上自卫队组织的对空作战演习，他们史无前例地登上了宙斯盾舰穗高号，与全国各地聚集来的孩子们一起，被装备了电子武装的高科技宙斯盾舰带来的巨大魄力所震撼。谁知演习中突发意外，原本虚拟的作战瞬间变成真枪实弹的杀戮。不久，海面上漂浮着的失去左臂的自卫队队员一等海尉笹浦洋介遗体被发现。种种不安与猜测在小兰和少年侦探们的心中蔓延。另一方面，海上自卫队迅速冷静地稳定事态，但始终不能探明敌人的真实身份和他的目标。就在此时，宙斯盾舰上发现了遇害队员的左臂，其配戴的手表指针停止在上午5:30。接二连三的异常事件，迫使大阪府警乘坐直升机赶来，与京都当地的同侪协作展开调查。在此期间，神秘的女性自卫队员藤井七海也登上了宙斯盾舰。