《名侦探柯南：迷宫的十字路口》讲述了东京、大阪和京都接连发生命案的故事。5名死者均被一名戴着面具的神秘黑影以武士刀和弓箭迅速杀害。警方调查后发现，他们全都是盗窃佛像及名贵美术品的团伙“源氏萤”成员。这个团伙共有8人，彼此以源义经家臣的名字相称，每个人都持有一本《义经记》，而遇害者手中的书也一并被凶手取走。
与此同时，京都古寺山能寺收到一封神秘信件。信中声称，只要解开附带的画谜，就能找到8年前被盗的如来佛像。柯南和小兰陪同毛利小五郎前往寺院，却始终无法破解谜题。死者之一曾经照料过大阪高中生侦探服部平次，而服部与工藤新一的实力不相上下。得知消息后，他赶到京都，一边暗中调查案件，一边寻找自己的初恋情人。
柯南与服部重逢后携手追查真相，却发现有人正企图杀害服部。就在此时，“源氏萤”的另一名成员也遭到杀害，而接连发生的事件，似乎都与那幅神秘画谜有着密切联系。
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