柯南、灰原和少年侦探队的步美、光彦、元太在博士带领下露营结束后，顺道前往西多摩市参观坐落于富士山前的日本第一双塔摩天大楼。毛利小五郎也受双塔所有者、自己学妹常盘美绪之邀，带着小兰和园子参加开幕典礼。在美绪的介绍下，众人结识了以富士山为题材闻名的画师如月峰水、市议员大木岩松、双塔设计者风间英彦，以及一名天才程序员原。风间英彦曾是森谷帝二的弟子，而森谷帝二正是第一弹《引爆摩天楼》中向新一发起挑战的人物。与此同时，灰原的异常举动也引起了柯南的注意。
提前入住B塔的大木岩松遭到杀害，目暮警官展开调查后发现，他与常盘美绪之间似乎存在不同寻常的关系。没过多久，原也在家中被杀。两起案件现场都留下了形似日本画师作画时使用的乳钵的小酒杯碎片，警方因此推测案件可能出自同一人之手。柯南从这些酒杯联想到灰原曾经效力的黑暗组织——那个成员都以酒名为代号的组织，并发现第二起案件中的碎片竟然没有沾上血迹。与此同时，他终于查明灰原行为异常的原因，却又发现她正遭到某人的跟踪。园子无意间设计的发型更让她看起来与雪莉，也就是灰原，十分相像。
开幕酒会上，美绪向宾客展示如月峰水最珍贵的富士山画作时遇害。她的死状与横亘在富士山正中的双塔缩影极为相似，尸体下方还放着一只完好的小酒杯。地上那颗原本应戴在美绪脖子上的珍珠，使柯南将调查目标锁定在如月身上。紧接着，美绪公司电脑档案所在的楼层和地下配电室相继发生爆炸。众人逃生之际，柯南发现一支枪正瞄准园子，也终于解开了所有谜团。然而此时，他、小兰等人最迫切面对的难题，已经变成了如何从熊熊火海中逃脱。
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