某日下午，上野出發的北鬥星3号上，武居直子正在讀一封信，“拜啓，毛利小五郎先生，還有小蘭、柯南。你們好嗎？之前約好的北鬥星的車票總算拿到手了。我和小武、真夜非常期待你們的光臨。詳細情形與堆積如山的話，等到北海道再講。現在請慢慢享受豪華列車之旅吧！”落款是旗本夏江。
小蘭卻讀了另一封夏江寫給千鈞的信，“千水，你最近還好嗎？又找到幾個女朋友呢？你還是跟以前一樣的好色嗎？……有沒想我？可惜，你再想也沒用，我已經嫁人了！而且很幸福哦。來北海道玩吧，這裏有劍道比賽哦。我和外子會好好接待你們的。你曾經的暗戀對象，旗本夏江。”信讀完了，小蘭的眼裏都是笑意。
千鈞氣惱，“這個夏江，竟然在信裏一直揭我的短，太過分了！”直子笑道，“又是幸福，又是外子的，還暗戀對象，她是故意在氣你呢！”旗本家依然是大家族，好容易空閑起來，旗本夏江與财城武彥（旗本武）、橘真夜三人就一起去北海道旅遊，然後寫信邀請了毛利三人和千鈞、直子，而夏江三人幾天前就先到北海道。小蘭感歎，“真是好懷念啊！希望能早點見面。”毛利道，“說起來，好長時間沒有見到橘真夜小姐了。”直子道，“旗本夫婦真是好甜蜜啊，太讓人羨慕了。”
毛利大叔恬不知恥嚷嚷，“也不是我愛自己稱贊自己，我們這次可以享受這北鬥星的豪華客艙前往北海道旅遊，全部都是因爲我，沉睡的小五郎把事件給解決了！”直子笑道，“是，是，太感謝毛利叔叔了！”毛利自得，“知道就好。”柯南吐槽，“上車後已經講了七次了！”千鈞笑道，“他可真夠愛現的。就算沒有那件案子，以我與夏江的關系，她也會邀請我的。”直子不高興，“早就知道你和夏江之間還有暧昧！”千鈞冒汗，“好直子，别亂講，那都是以前的事情了！我跟夏江其實沒什麽的……”
雖然千鈞說的是實話，可是在坐的幾人都不相信，可憐的千鈞，覺得自己比窦娥還冤。小蘭笑道，“算了，直子。反正夏江也結婚了，就算他們有什麽也結束了。”直子點了點頭，小蘭岔開話題，“别講這些了，我肚子餓了！”千鈞松了口氣，對小蘭的善解人意真是萬分感激，“對了，夏江已經幫我們訂了豪華晚餐。我們到餐廳車廂去吧。”毛利打開隔間門向外走，“聽說餐廳那邊也很棒的……”結果毛利直接撞上了一個蒙着口罩戴着墨鏡的奇怪男子。
男子還戴着帽子，他摘下蒙面的口罩，“混賬，你的眼睛長在哪裏啊？”毛利有些不好意思，“唔？”男子看到毛利的容貌，好像非常震驚，“你不就是……”千鈞走出來，“什麽事，大叔？”毛利也覺得奇怪，“不知道呢。”男子匆忙戴好口罩，咳嗽着轉身離開了。柯南、小蘭、直子也走出來。大家看到，男子走到一個不遠的房門前，打開門進去了。北鬥星豪華列車是分房間讓客人休息的，本來按照夏江的安排，是毛利三人一間，千鈞與直子各一間，總共3間。
但是雙方在車上碰頭後，直子與小蘭變成了一間，毛利與柯南一間，千鈞獨自一間。剛才幾人說話，都是在毛利的房間。毛利道，“我們去吃飯吧。”5人一起向餐廳走去，千鈞笑道，“是法國料理套餐。”小蘭和直子非常期待，“真的嗎？好棒啊！”“可以在列車裏享受法國料理，就像做夢一樣。”柯南卻對那個男子頗爲懷疑，認爲這個男子可能在電視上看見過大叔。男子躲在隔間，聽到毛利等人遠去的聲音，松了口氣。
這位非常彪悍的男子，叫做淺間安治，留着大胡子，39歲，是個職業強盜。淺間大爲頭疼，“可惡，是毛利小五郎！根本沒人跟我說他會出現。”晚上了，5人飽餐一頓，并在餐廳喝起咖啡。毛利很是惬意，“吃的好飽啊！”千鈞贊成，“真的好飽！”直子有些尴尬，“你也真是，竟然把我們剩下的料理都吃了！我還以爲會剩下很多呢……簡直跟飯桶一樣，平時也不見你吃這麽多。”
柯南吐槽，“跟元太的食量差不多啊！”這套餐的份量可是十足十的，足夠5個成年男人吃得非常飽。千鈞笑道，“不能浪費一粒糧食嘛！這些食物可都全部轉化爲能量啦！聽說過嗎？日食千羊不飽，千日不食不餓！”其他4人都冒汗，“受不了他啦！”“果然是怪物啊！”“不能以常理思考啊！”柯南吐槽，“這是三國演義裏面左慈的台詞！”小蘭笑道，“不管怎麽說，真的很好吃啊！”柯南贊同，一如既往地無條件支持小蘭。
毛利道，“食物好吃，房間又豪華，一點缺點都沒有啊！”旁邊的某個中年客人抱怨，“搞什麽嘛！爲什麽是又搖晃又吵死人的小房間啊？我不是說過要訂豪華客艙嗎？”戴眼鏡的中年男子隻好低頭道歉。這個男子叫做加越利則，有些像山村警官，是寶石店的店長，38歲。加越道，“但是，老闆，你一個星期前才說要搭乘北鬥星的。因爲這是很出名的列車，非常受歡迎。可以訂到所需的個别艙，已經算是很幸運了。”那位老闆就是抱怨的乘客，出雲啓太郎，56歲，是寶石店的所有者，大資産家。
出雲很是不滿，“竟然要我和你住同等級的客艙，我太太都說住這種房間去旅行實在太丢臉了。所以一直關在房間裏不願意出來。”加越辯解，“如果搭乘飛機的話……”出雲怒道，“閉嘴！我就是想乘坐這輛列車出席明天的展示會。”毛利覺得這人面熟，“那個，請問，我們在哪裏見過嗎？”加越道，“我想大概是在電視或者報紙上吧。我們的珠寶店之前有強盜出現，而老闆接受過許多訪問。”
毛利想起來，“啊，原來如此。單獨一個人把強盜趕走的那個……”柯南問，“千鈞，有這件事嗎？”千鈞道，“有啊，就是你跟那群小屁孩去露營的那天下午。”出雲自得道，“我并沒有做什麽。店員們被槍指着，吓得直發抖。我隻是按下警鈴，強盜心虛逃走了，就是這麽回事而已。”加越道，“不過附近的鄰居都很佩服老闆的勇氣呢。”出雲不屑，“哼，這點小事……”某人走過來打斷了出雲的話，“不過這卻是一個很好的宣傳吧。”
走來的是個年紀較大的人，石錘晃重，67歲，是古系市的市長。石錘道，“下一次市長選舉的宣傳，如此造勢，真是厲害啊！”出雲吃驚，“石錘市長，你爲何會在這裏？”石錘坐在旁邊，“我正在休假，想到北海道去。”毛利好奇，“你說的真是厲害，是什麽意思？”加越急忙道，“這隻是謠言。有人說那個強盜案件，是老闆爲了競選下次市長，所自導自演的宣傳，爲了博得衆人的支持。真是毫無根據的謠傳！”
石錘顯然認定是了，“反正無火不生煙。”出雲很是惱怒，“喂喂！”毛利道，“我記得那時候防盜攝影機拍到的，是個退休的職業摔跤選手的強盜。如果是這是自導自演的話，再怎麽也不可能是策劃好的吧？”石錘道，“所以才會覺得更加奇怪啊。哪有強盜事先不做準備，就進去搶劫的。而且聽到警鈴，什麽也不拿就這樣逃走的呢？”加越不滿，“隻因爲這樣就懷疑老闆，不是太過分了嗎？”石錘道，“不隻是這些原因。強盜逃走的時候講了一些奇怪的話，店裏的店員不都聽到了嗎？”加越一時語塞。
毛利問道，“什麽奇怪的話？”據石錘講，強盜逃走的時候，嘴裏這樣念着，“這和當初約定的不一樣。”柯南吃了一驚，千鈞覺得很奇怪。毛利繼續問，“這是真的嗎？”加越沒有否認，“是的，犯人嘴裏念着這樣的話，我也聽到了。”毛利點頭，“既然這樣，的确很讓人懷疑。”石錘道，“沒錯吧？”出雲怒視毛利，“怎麽連你也胡說八道？”旁邊，柯南問千鈞，“之前好像也發生過和這個差不多的事件吧？”千鈞搖頭，“不記得。”直子和小蘭也不知道。
見毛利在那裏誇誇其談，出雲不滿，“喂，你到底是什麽人啊？一直跟着瞎起哄！”毛利一愣，“咦，你不認識我嗎？其實我并不想隐瞞……”有個胖胖的青年男子走過來，打斷了毛利的顯擺，“是毛利小五郎先生吧？”微胖男子叫做青葉徹，32歲，看上去很和藹。青葉很興奮，“實在太激動了！想不到在這裏能見到名偵探毛利小五郎先生！等一下可不可以和我一起照張相？”小五郎隻好謙虛幾句，笑着答應了。聽到毛利的名字，加越利則、出雲啓太郎、石錘晃重都露出震驚的神色。千鈞卻看出這個青葉練過劍術。
這時，有個戴着墨鏡的青年女子走過來，“真巧啊，偶然真是令人害怕。”大家一起回頭望去，一個男侍者走過來，“這位是訂了晚餐的明智小姐吧？你的座位在那邊，請跟我來。”女子叫做明智文代，37歲，戴着圓帽，穿着一身簡潔的白綠相間的夏裝，咖啡色頭發，挎着個小包，“對不起，我決定不吃了，晚餐取消了。”然後就離開，侍者詫異，“啊，明智小姐……”明智似乎在自言自語，“看來這趟旅行一定很有趣呢。”千鈞忍不住多看了幾眼，覺得這個明智小姐似乎有些眼熟，但又好像沒見過。
直子誤以爲千鈞老毛病犯了，大爲吃味，氣呼呼地站起來離開。千鈞隻好跟上去，“直子，不是你想得那樣了……”毛利三人也一起離開，走在車廂過道。柯南問道，“之前不是也發生過嗎？搶匪什麽都沒搶，就這樣逃走了的事件？”回到房間門口，毛利不以爲然，“不知道，你該不會是看到最近電視演的類似偵探片吧？”柯南卻覺得不是最近，好像是很久以前，“在我還是小孩子的時候。”這時，出雲夫人從房間探出頭來，看到毛利幾人，匆忙又躲了回去。
晚上了，列車駛入了隧道。毛利躺在床上休息，柯南趴在玻璃窗前。千鈞好不容易才安撫好直子，并把直子送回了對面的房間。隔壁房間，千鈞躺在床上，“奇怪，直子什麽時候也這麽敏感了？難道是因爲單獨與我在一起的原因嗎？女人啊，真是很奇怪的動物！”一會兒後，千鈞就睡着了。另一個房間，伴随着列車的“況且”聲和鳴叫聲，小蘭和直子都從睡夢中驚醒。二女來到窗前，小蘭笑道，“看，我們進入隧道裏面了。”直子道，“這裏好像是叫做青函隧道吧。”
毛利也從睡眠中起來，看見柯南還沒睡，有些奇怪，“你還沒睡啊？喂喂，已經淩晨4點了。快去睡覺吧！”柯南還在思索，“可惡，想不起來了。我記得在哪裏見過與這個相同的事件，可是千鈞和叔叔都沒有印象，到底是在哪裏呢？”柯南猛然想起幾句話，“槍聲和驚叫聲從隧道内隆隆的聲音中消失……”柯南頭大，“這個到底是什麽呢？”
已經淩晨4點10分了，很多人來到列車的交誼車廂聊天。出雲啓太郎來這裏吸煙，猛然一個蒙面的男子出現在他身後。出雲大驚，急忙回頭。黑洞洞的槍口對準了出雲的後腦，槍聲被列車的隆隆聲掩蓋住了。驚恐中，出雲倒地身亡，煙頭也落在旁邊。其他的乘客一時都驚呆了，一個女乘客終于發出了刺耳的尖叫聲。這個驚叫聲，把毛利、柯南，小蘭和直子都驚動了，隻有千鈞還在自己房間呼呼大睡。小蘭問道，“怎麽了，剛才的驚叫聲？”柯南打開門，走出來。毛利皺眉道，“在那驚叫之前，好像還有個奇怪的聲音吧？”