コナンと小五郎は、捜査に協力した事件がなかなか進展しないため、目暮警部のもとを訪ねる。容疑者は元小学校教諭・北尾研吾。八日前に造成工事現場付近で発生した殺害事件の容疑者として逮捕され、犯行を認めていたが、取り調べを重ねるほど不審な言動が目立ち、起訴できずにいたのだ。奇妙に思った目暮警部たちは別の容疑者についても調べ始める。そこで北尾と被害者、どちらとも接点のある人物が浮上するが……。

紅葉の依頼で「ある資産家の家政婦が四兄弟に残した暗号」を解いていたコナンと平次。たどり着いた倉庫で長男が遺体となって発見され、そこには他の三人の姿があった。彼らは長男に呼ばれ、最初に次男が到着した時には既に遺体となっていた。近くに落ちていた眼鏡の様子から、コナンと平次はこれが殺害事件だと考える……。

蘭に大岡紅葉から「工藤新一に解いてほしい暗号がある」というメールがくる。資産家の屋敷に勤めてた家政婦が、四人の息子に暗号を残し亡くなった。長男は暗号を共有した直後、音信不通に。事件に巻き込まれたかもしれず、暗号を解き、行方を探して欲しいという。紅葉は東京へ来て、詳しい話をしてくれるらしいのだが……。

新一は蘭たちと修学旅行で京都を訪れ、映画「紅の修羅天狗」の関係者が次々に殺害される怪事件に巻き込まれる。世良は井隼が殺害された時の状況を聞き、景子、阿賀田、馬山の誰でも殺害する事は可能だったと考える。この後、新一たちは暗号が京都の地名を表しているという紅葉の言葉をヒントに暗号の解読方法に近づく。

灰原から解毒薬をもらったコナンは一時的に工藤新一の姿に戻り、蘭たちと一緒に京都へ修学旅行にやってくる。新一は清水寺で出会った母、有希子の友人である女優の鞍知景子から暗号を解読してほしいと依頼される。夜、新一たちが景子の部屋を訪ねると、そこには映画「紅の修羅天狗」の関係者たちが集まっていた。

平次が出場する全国高等学校春季剣道大会の昼食休憩中に審判員の抜谷が喉元を斬られて殺害される。佐藤刑事は容疑者3人の持ち物を調べるが、凶器のカッターナイフは見つからなかった。平次は容疑者の所持品、現場にいた盲目の老人、克成の新たな証言、犯人が着ていた剣道着などから3人の中の誰が犯人かを見破って…。

全国高等学校春季剣道大会が東都体育館で開催され、平次は準決勝まで勝ち進む。準決勝、決勝前の昼食休憩中に審判員の抜谷が喉元を斬られて殺害される事件が発生。トイレにいた稔司、恒之、朱音が容疑者として浮上する。大会は中止になりそうだったが、平次は優勝して和葉に伝えたい事があると大慌てになって…。