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。
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。