コナンはブレーキが効かずに暴走した車の事故を防ぐ。何者かがブレーキホースに穴を開けていて、警察は殺人未遂事件として捜査を進める。運転していた細尾は所有する二表の面を市川海老蔵に渡しに行く途中だった。海老蔵は来月上演する「七つ面」でこの面を使うという。頭取の松原は預かった面をロッカーに保管するが…。
金子に会いに行く途中で拉致されたコナンが目覚めると、そこは取り壊し作業真っ只中のビルの中だった。コナンは携帯がない事に気付き、DBバッジのスイッチを入れるが無反応。自力で脱出を図ろうとする。蘭たちはコナンと連絡が取れないため、GPSを使ってコナンの携帯の位置を確認。路地に落ちている携帯を発見する。
小五郎、コナン、蘭は人気腹話術師の天願リイチのライブにやってくる。小五郎は天願から仕事を依頼されたのだ。ライブの演目は相棒の人形に魂を乗っ取られた腹話術師が妻を殺害するという内容だった。ライブ後、小五郎たちが楽屋に向かうと、天願の弟子、登川春臣と天願の妻、天願和子の会話が聞こえてくる。
人気腹話術師の天願の妻、和子がトロフィーで殴られて殺害される。天願は多重人格に陥り、和子を殺害しろと命じる人形の人格が出現していた。天願は意識がない時に殺害したかもしれないと自白する。だが、目暮警部は現場の状況から和子と浮気した天願の弟子の登川を容疑者と疑う。
コナンは蘭、小五郎、平次、和葉と長野の旅館を訪れる。平次は名物の葛湯を飲んだ後、写真を小五郎に見せる。それは鎌を背負った人物が露天風呂の湯の上を走っている写真だった。平次は人を切りつける妖怪の鎌イタチに似ていると指摘。その時、この写真を雑誌に掲載したライターの中間、ライバル誌ライターの小柳が現れる。
コナン、蘭、小五郎、平次、和葉は妖怪、鎌イタチの写真が撮影された旅館を訪れる。旅館にはライターの中間、小柳も取材に来ていた。そして、暗闇の蔵の中で平次、小五郎、小柳が肌を切られ、皆の脳裏に鎌イタチの事がよぎる。この後、女将の高美の義父、盆蔵が離れで殺害される。盆蔵の胸には鎌が刺さっていた。
長野観光に来た小五郎、コナン、蘭は川中島古戦場跡を見学。そこに事件の聞き込みをしていた大和警部、上原刑事、諸伏警部が現れ、その直後に三枝警部、鹿野警部補、秋山巡査部長もやってくる。これから強盗犯の潜伏先に行くという三枝、鹿野、秋山。待ち合わせた班長の竹田警部が来ないらしく、3人は現場に踏み込む事に。
長野観光に来た小五郎、コナン、蘭は長野県警の竹田警部が殺害される事件に遭遇。そして、自宅で首を吊った鹿野警部補も発見される。大和警部の携帯には鹿野から「我は毘沙門天 啄木鳥を滅ぼす 軍神なり」というメールが届いていた。大和は鹿野を床に降ろすが、すでに鹿野は絶命。鹿野の額にもXの印がつけられていた。
長野県警の竹田警部、鹿野警部補、秋山巡査部長が次々と殺害される事件が起きる。黒田捜査一課長は現場の状況から3人を殺害した容疑で大和警部を指名手配する。予告通りなら、犯人はあと2人の命を狙おうとしていた。コナンは手がかりを探すため、半年前の銀行立てこもり事件の話を由衣刑事から聞く。