东京、大阪、京都相继发生杀人事件，5名死者皆是被头戴面具的黑影人用武士刀和弓箭瞬间杀害。警方介入调查，发现死者都是出没于3地专门偷窃有名的佛像及美术品的偷盗集团“源氏萤”成员。该集团共有成员8名，以义经的家臣名字互相称呼，且都持有一本《义经记》，被害5人手中的《义经记》均被拿走。这日京都古寺山能寺收到奇怪书信，说若能解开信中所附的画谜，便能找到8年前被窃的如来佛像。柯南、小兰随毛利小五郎来到该寺，均对画谜一筹莫展。5名被杀者之一曾对与新一不相上下的大阪高中生服部平次照料有加，服部也来到京都对案件秘密展开调查，并借机找寻自己的初恋情人。柯南与服部相遇联手调查时，发现有人想置服部于死地，紧接“源氏萤”另一成员被害，而这一切，似乎又都与画谜有关。
在东京、大阪、京都等地，一名戴着能剧面具的老人用日本刀和弓箭杀死了总共五名男子。警视厅、大阪府警察、京都府警察的调查结果显示，被害的5人是以古董为目标的盗贼集团“源氏萤”的成员。源氏萤的成员以义经为首领，弁庆以下的部下则以义经家臣的名字来称呼。由于这次谋杀，源氏萤的成员变成了义经、辨庆和伊势三郎，但他们的年龄和性别尚不清楚。
大约在同一时间，小五郎收到山王寺僧侣龙圆的请求，与柯南和他的朋友们一起游览京都。八年前，有人盗走了每十二年公开一次的秘密佛药师如来像，于是他请小五郎 小五郎和朋友们来到山王寺，结识了僧人圆海、老画贩佐仓正三、能剧演员水尾俊太郎以及二手书店老板西城大河。他们也是剑道好友。
柯南推断是源氏萤偷走了隐藏的佛像，当他访问与义经和弁庆有着深厚渊源的五条大桥，寻找破译神秘绘画的线索时，他遇到了服部平二。由于平次也在关注源氏萤事件，两人决定继续调查。
在路上，柯南从平次那里听到了一段关于他初恋的插曲。八年前，平次上小学三年级时，他看到一个看起来比他大一点的女孩，穿着和服，唱着手鞠。平次当场捡到了一个水晶球，从此，作为了解她的线索，他每次去京都都会带着水晶球，并在杂志上刊登平次的时候展示它。因此，一叶也知道这件事。
他们参观了鞍马山，平次被穿着骑士服的人用弓箭射中。柯南机智地躲开了，两人骑着摩托车追赶他，但没有追上。
当晚，柯南一行来到先斗町的一家茶馆，那里有人谋杀了小樱。小樱正在茶馆的储藏室里搜寻，柯南和平次调查小樱的古董艺术品店的结果，原来他就是源氏萤的成员伊势三郎。平次将龙园、瑞雄、西条、仙贺铃舞子列为谋杀小樱的嫌疑人，但在商店里并没有找到凶器，而在法令堂上的园子听到了水声。下面的美曾木河里什么也没有发现 。
在与一羽回家的路上，平次再次遭到骑手套装的袭击。该人戴上老人的能剧面具，要求用木剑进行决战。平次用从未见过的剑法挣扎并受伤。出于某种原因，罪犯试图取回平次掉落的水晶球，并留下了作为凶器的匕首。经核实，小樱遇害的凶器与平次袭击的凶器是同一件。
平次曾住院一次，但为了继续调查而逃出医院。路上，柯南和平次听到仙我铃唱手鞠歌。据说京都的所有孩子都会从这首歌中记住街道的名称，但平次坚信她是他的初恋。不过，他似乎很担心初恋孩子把歌词中“姐姐”的部分唱成了“老婆”。
由于义经或弁庆有可能已经死了，柯南认为这些编码图片代表了京都的街道名称，而连接它们的汉字则意味着“宝石”，由此推断佛像位于佛光寺。 ，位于汉字“玉”的点对应的位置。并且，从平次的外表，他推测平次曾经捡到水晶球的寺庙就是山王寺，而水晶球并不是他的初恋情人，而是镶嵌在一尊从山王寺偷来的佛像上。凶手袭击平次是因为平次从杂志文章中得知他拥有白五 ，
当柯南和他的朋友们到达佛光寺时，他们意识到宝藏并不在这里，而是在玉龙寺，搬迁后只剩下纪念碑，但平次接到了电话。通知一羽被绑架，一小时后，平次被告知来到玉龙寺。
不久之后，平次出现在玉龙寺并陈述了他的推理。凶手杀死小樱后，将凶器与发射器一起放入塑料瓶中，后来通过追踪频率将其找回。通过在平次袭击中故意留下武器，两起事件中的罪犯是同一个人，但通过让樱花谋杀案前后在茶馆的人产生武器无法隐藏的错觉，他就不是一个他表示自己曾尝试这样做，并指出罪魁祸首是西条，也被称为武藏坊弁庆。因为他看穿了西条的言行，尽管他是弓箭手，但他却隐藏着这一点。西条比弁庆更加崇拜义经，在了解了义经派剑道后，他自学了剑道，并自称为义经派的继承者。源氏萤的住持担任住持，将玉龙寺关闭后仍由他管理的寺院作为道场，但住持去世，寺庙被拆毁，因此他决定创建一个道场。洛中的义经流道场，对金钱的需要是犯罪的动机。
听说这座寺庙里有佛像后，西城让戴着般若面具的弟子包围他并攻击他，但和叶大喊平次是另一个人。是工藤新一的伪装，通过服用由阿笠博士和灰原爱开发的药物，引起与普通感冒相同的症状并降低身体的抵抗力，他服用了新形式的[注3]。白剑寺 然而，除了和重感冒一样的情况外，白剑寺的效果已经消退，无法随心所欲地活动，而西城的弟子正要砍他，却是平次伪装的。平次让新一逃脱，并与西条的弟子们进行砍杀，但他的剑折断了，他逃进了寺庙。
平次和一叶躲藏的房间就是关押一叶的房间，一叶从弟子们的谈话中得知，那个房间的五斗柜的“辨庆抽屉”里放着一把备用剑。正在听 箱子的形状与京都的街道相符，“弁庆的抽屉”被认为与弁庆石相对应，但平次不记得街道的位置。然后一叶唱着 Temariuta 并告诉平次它在哪里。和叶将歌词中的“姐姐”部分唱成了“yome-san”。平次 从衣柜里取出村正，一边让一叶逃走，一边爬上屋顶，试图与西条和解。
当一叶走出大楼时，恢复了小学模样的柯南与兰一起短暂出现，用镇静剂枪让他睡着了。平次与西条搏斗，西条用两把剑和剧毒的小太刀差点从屋顶上摔下来。平次被弟子们用弓瞄准，但柯南吸引了弟子们的注意，向立足点射了一箭。他跳了起来并利用弹射带将西城的小太刀撞开，平次用巅峰击中了西城。柯南用火召唤的小五郎和警察冲进，西条等人被捕。
第二天，小五郎没有破译密码就离开了山王寺，但当龙园和恩海打开门时，看到了一尊药师如来雕像，上面戴着平次的棒球帽。事实上，从上方看去，玉龙寺也很像汉字“玉”。恩海说，“他们是像义经和弁庆一样的好组合”，并嘲笑龙园，龙园将其解释为小五郎和平次，说他缺乏训练。
一叶演唱手鞠歌，平次指出歌词中的错误。记得小学三年级的时候，我和平次一起去京都的亲戚家。平次看到一叶盛装打扮、化好妆，不知不觉中发现自己已经爱上了他，低声说道：“我们终于见面了。” 当兰遇见新一时，他发现自己的手帕上还残留着擦汗后的污垢，他没有做梦，而是想：“我终于见到了你。”