ビッグ大阪の比護隆佑とアイドルの沖野ヨーコの熱愛発覚のニュースが報じられる。比護とヨーコは比護の高校時代の先輩、飛鳥悌耶がJリーガーを引退後に出したレストランで食事をしていた。小五郎、コナン、灰原は2人を監視し、熱愛が本当かどうかを確かめる事に。この時、比護とヨーコが倉庫で殺害された飛鳥の遺体を発見。コナンはソムリエの山田晃道、ウエイターの鴻江保人、ウエイトレスの伴場嶺子の中に犯人がいると睨むが…。目暮警部は第1発見者の比護、ヨーコへの疑いを強める。
目暮はバックヤードの休憩室で比護とヨーコに事情聴取する。ヨーコは遺体が発見された倉庫は鍵がかかっていて、鴻江が鍵を開けたと証言。ヨーコは鴻江が離れた後、比護と倉庫を見て回って遺体を発見したと明かす。比護は携帯を店内で失くして飛鳥と連絡が取れなかったという。目暮は飛鳥に頼もうとした事を訊ねるが、比護とヨーコは言う事を渋る。
目暮が比護たちと話している時、コナンは飛鳥が寝ていた時にかけていた毛布に目を留める。毛布は小さな穴が開き、その周りには赤黒いシミが付いていた。コナンは赤黒いシミの匂いを嗅いで血ではなくワインだと判断。小さいシミだが、ハッキリ匂いがしたため、コナンはシミが付いたのは数時間前だと推理する。コナンはこのシミと事件の関係を考え、嶺子と鴻江の事情聴取を回想する。
きれい好きだった飛鳥は嶺子が念入りに掃除した後も掃除機をかけていたという。鴻江が最初に休憩室に来た時は毛布があるだけだったが、その後、嶺子が来た時は頭から毛布を被って寝ていた飛鳥。コナンは2人の証言を思い出して事件の真相に近づく。そして、コナンは手がかりがあると確信して休憩室のロッカーを調べる。飛鳥の服には小さな穴があり、その縁にはワインが付着。コナンはそれを見て犯人、アリバイトリックを見破る。犯人は便利グッズをトリックに巧みに利用していた。
この後、目暮は事件が起きるまでの事を改めて皆に確認する。いつも鍵がかかっているバックヤードと倉庫。その鍵は皆が目にできる廊下の入り口にかけられ、勝手に持ち出す事はできない状況。今、鍵を持っているのは飛鳥だけだった。目暮は鴻江が比護とヨーコを倉庫に連れて行った時、倉庫に鍵がかけられていた場合、犯行が可能なのは倉庫で待っていた比護とヨーコしかいないと判断する。その直後、コナンは小五郎の首に向けて麻酔銃を発射。眠りの小五郎の推理ショーが始まる…。