东京、大阪、京都相继发生凶杀案，引起了警方的注意。 5名受害者都是被戴着面具的神秘黑衣人使用武士刀和弓箭迅速杀害的。 警方调查发现，这些受害者都是“源氏萤”盗窃团伙成员，该团伙专门盗窃名贵的佛像和艺术品。 该团伙有8名成员，彼此之间使用义经的家臣名字互相称呼，并且每个人都持有一本名为《义经记》的书籍。 被杀的5人中，每个人手中的《义经记》都被带走了。故事继续在京都古寺山能寺展开。 这座寺庙收到了一封奇怪的信，信中说如果能解开附带的画谜，就能找到8年前被盗的如来佛像。 柯南、小兰和毛利小五郎一同来到了寺庙，却束手无策地面对着这个画谜。 曾经与被杀的5人中的一人服部平次关系密切的大阪高中生服部平次也来到了京都，他暗中展开了对案件的调查，并希望借此机会找到自己的初恋情人。 当柯南与服部平次相遇并决定合作调查时，他们发现有人想要将服部置之死地。紧接着，“源氏萤”的另一成员被杀害了，所有的这一切似乎都与那个画谜有关。 在这个迷雾中，柯南和服部平次必须紧密合作，解开这个谜题，找出真相。