米花市在经历三大神器诅咒风波后，短暂的安宁没过多久，又一桩诡异案件打破了平静。
一位知名的木偶戏演员风间，被发现死在自己的排练室中。当柯南、灰原哀以及灵异重案三组赶到现场时，只见风间的尸体如提线木偶般被丝线悬吊在半空，四肢扭曲，表情惊恐，周围散落着各种提线木偶道具。在尸体下方，有一个被刻意摆放成奇怪姿势的大型提线木偶，木偶的手中握着一把染血的刀。
“这场景也太诡异了，就像是木偶杀了人一样。”毛利小五郎看着眼前的惨状，不禁打了个寒噤。
安倍晴雪眉头紧皱，仔细端详着周围的布置：“从阴阳学角度看，这种场景似乎在进行某种邪术仪式，通过将人与木偶联系起来，或许凶手想借此达成某种特殊目的。”
柯南迅速开始勘查现场，他在尸体上发现丝线捆绑的痕迹十分专业，不像是临时起意所为。而且排练室的门锁没有被破坏的迹象，说明凶手要么有钥匙，要么与风间熟悉，能让风间主动开门。
灰原哀则在角落找到了一些残留的木屑和特殊的染料，经过初步判断，这些材料和案发现场的木偶材质相符，但又有着细微差别，似乎来自另一个特别制作的木偶。
林宇在检查风间的随身物品时，发现了一封未写完的信，信中隐约提到风间似乎陷入了一场麻烦，与一场木偶戏的演出竞争有关，他似乎掌握了某些人的把柄。
“难道是因为演出竞争，有人为了除掉风间，才策划了这场看似灵异的谋杀？”紫菱猜测道。
众人决定从风间近期参与的木偶戏演出入手调查。他们走访了剧团的其他演员和工作人员，得知风间即将参演一场极为重要的国际木偶戏比赛，这场比赛对演员的职业生涯影响巨大，竞争也异常激烈。
在调查过程中，一个叫月岛的演员进入了众人的视线。月岛和风间一直是竞争对手，而且近期风言风语不断，有人说月岛为了赢得比赛不择手段。
柯南和安倍晴雪前往月岛的住所调查。在月岛家的地下室，他们发现了一个制作木偶的工坊，里面摆满了各种精美的木偶，其中有一个木偶的风格与案发现场遗留线索极为相似。
正当他们准备进一步查看时，月岛突然出现，试图阻止他们。柯南和安倍晴雪与月岛展开周旋。
“月岛，你为什么要阻止我们？这个木偶和案发现场的线索如此相似，你有很大的嫌疑。”柯南紧紧盯着月岛说道。
月岛神色慌张，但仍狡辩道：“这只是巧合，我只是不想你们随便闯入我的私人领地。”
然而，柯南在工坊的桌子上发现了一本日记，日记里详细记录了月岛因嫉妒风间的才华，害怕在比赛中失利，策划了这场提线木偶杀人计划。他利用风间对木偶艺术的痴迷，以探讨新木偶设计为由，骗风间来到排练室，趁其不备将他杀害，然后布置成被提线木偶所杀的诡异场景，企图混淆警方视线。
证据确凿，月岛最终承认了罪行。灵异重案三组再次成功破解一桩离奇案件，而柯南和灰原哀也深知，在米花市这片土地上，不知何时又会出现新的谜题等待他们去解开。