毛利侦探事务所接到了知名舞台女演员牧树里的委托，内容是解读怪盗KID的预告信。信中指出KID将盗取树里所拥有的蓝宝石戒指“命运的宝石”。
根据小五郎的推理，KID将在树里公演的最终日出现。为确认小五郎的推理，一行人被招待前往新剧场“宇宙”观看公演。柯南对小五郎的推理结果抱有很大的疑问。
公演前，一个另人吃惊的人物出现在了大家面前――工藤新一
柯南一方面必须保护宝石，另一方面又不能拆穿KID假扮的新一。一刻都不能松懈。柯南发现KID不见了，随即追上，但却在一片混乱中让KID逃走了。
不过，“命运的宝石”终究是保护住了，牧树里为了表示感谢，邀请毛利侦探前往北海道函馆的别墅度假，同行的还有一同演出的其它演员。就在大家都搭上飞机前往函馆的机舱里，一幕精心设计的杀人剧目就在大家面前实际上演了。柯南除了要防止基德再度混入人群中，又要解开发生在飞机上的密室杀人事件，到底他要怎么行动？
