高中生芳山光（仲里衣纱 饰）已成年，但是在她的脑海里，父亲长谷川政道的印象只是儿时分别的背影。身为电影摄影师的他总是很忙碌，似空中飞人，芳山光唯有与母亲芳山和子（安田成美 饰）为伴。因为在大学药学研究工作取得了成果，母女俩的生活出现了转机。然而，不幸接踵而至。和子遭遇车祸，昏迷中留下一句“回到过去，再见一面深町一夫”。光决定帮母亲实现心愿，于是她利用母亲开发的药物，穿越时空回到了70年代。但由于技术失误，光把时间搞错了，回到了1974年而非1972年，所以寻不到一夫的线索。无奈之下，她只得求助偶然遇见的大学生凉太（中尾明庆 饰），后者陪她一起寻找一夫。在凉太的狭小公寓里，光协助他完成电影梦想，而后者却渐渐爱上了她……

铃木财团最新的高级酒店落成，小兰（黑川智花 饰）、阿笠博士（田山凉成 饰）、柯南（藤崎直 饰；高山南 配音）、灰原哀（柴田幸花 饰；林原惠美 配音）受到园子（岩佐真悠子 饰）的邀请出席了隆重的开幕仪式。与此同时，“日本小姐”评选大赛庆功宴也在酒店同期召开，可就在此前不久，针对日本小姐获奖者寿可怜（奈都纪 饰）的威胁书送到了负责人的手中。当所有人都高度紧张的时刻，可怜突然失踪，当她再次出现在众人面前时，却已被杀害，以提线木偶般的恐怖形象登场。
诡异的是，柯南和哀在吃了某个蛋糕后神奇地恢复成工藤新一（小栗旬 饰）和宫野志保（香椎由宇 饰）的本尊形象。他们一面要追查杀害可怜的真正凶手，一面要准备与躲在暗处的黑暗组织展开对决……