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10個月前，長野縣警察警部大和敢助正在追捕逃亡中的逃犯御廚貞邦時，被不知名的人物用步槍射擊後受傷，後來立竟發生雪崩，雖然及時送醫治療康復，但大和敢助一直記不起來對方到底是誰。10個月後，長野縣的國立天文台觀測所發生入侵事件，一名女性職員工作時燈光變暗，她前往前看時發現了犯人卻遭到襲擊，大和敢助與同事上原由衣趕往現場詢問經過。
同一時間，毛利小五郎接到一通電話，是他的前同事鮫谷浩二打的，問起0個月前的雪崩事故與大和刑警的事情，兩人約在日比谷公園會面，沒想到毛利小五郎與柯南和毛利蘭抵達約定地點時，聽到槍響聲趕到鮫谷身邊時，他已經死了，柯南立刻使用滑板追犯人，一路追到某個地鐵站入口，還是將人追丟了。毛利小五郎面對好友的死悲通萬份，決定查明真相，與兩名刑警一起前往長野辦案。
東京警本部開會會議中的調查發現，鮫谷浩二死前曾與已被逮捕並身處監獄服刑的御廚貞邦會面。御廚貞邦是八年前長野縣槍械店搶劫案的兇手之一，另一個人是鷲頭隆。鷲頭隆透過認罪協商供出御廚貞邦下落之後獲釋，目前行蹤不明。毛利與佐藤、高木涉刑警會見長野縣的大和、上原、諸伏高明以及林篤信之後一起前往監獄偵訊犯人御廚貞邦。
柯南與毛利蘭在東京與毛利小五郎在東京分別後，出發前往長野的國立天文台觀測所與與阿笠博士及少年偵探團會合，參觀天文台，柯南卻利用某人在他身上安裝的竊聽器，順利得掌握到毛利小五郎的動向，並前往監獄與毛利小五郎身邊的刑警們會合。
小蘭與阿笠博士及少年偵探團一起離開，而柯南與毛利小五郎和刑警們一起回長野警本部，這一晚，大和與上原刑警在山中偵查時又遇到不知名人士用步槍襲擊，聽到槍響聲的光彥、元太跑到現場反被不知名人士攻擊，卻被毛利蘭反擊後跑掉。大和與上原躲進大友隆經營的炭燒小屋，柯南等人也到了，他們推測犯人與十個月前的雪崩事故有關聯，那個不知名人士以為大和敢助看到他了，所以不斷的襲擊大和刑警。
這一部動畫的劇情還滿複雜的，是八年前長野縣槍械店搶劫案的後續發展，當時與歹徒交手的舟久保真後來，因為冬季選手被取消資格而選擇自殺，受牽聯的還有她的父親舟久保英三，一直在找鷲頭隆，不甘心鷲頭隆因為認罪協商而獲釋，怨恨自己的女兒因為他而死，怨恨了八年卻在見到鷲頭隆之後，聽到他的悔恨之詞後原諒了他，真是令人配服。
因為劇情複雜加上推理成份很多，所以前面的劇情，除了柯南使用滑板追犯人的那一段是動作戲以外，舖陳戲的情節有一點沉悶，一直到大和刑警被襲擊時情節才進入精彩的部份，還有就是毛利小五郎在動畫裡的戲份中發揮了關鍵的作用，不像前作裡是沉睡的樣子。
