เมื่อดอกทานตะวันมรณะปรากฏขึ้นในคืนจันทรคราส สายลับสาวต้องสงสัยถูกสังหารอย่างปริศนา โคนันและเพื่อนร่วมทีมต้องไขรหัสที่ซ่อนอยู่ในภาพวาดดอกทานตะวันของแวน โก๊ะ ก่อนที่เงามืดขององค์กรชุดดำจะลงมือครั้งต่อไป การตามล่าครั้งนี้นำพวกเขาไปสู่คฤหาสน์ร้างในเกียวโต ที่ซึ่งความจริงเกี่ยวกับดอกทานตะวันมรณะกำลังเบ่งบานพร้อมกับอันตรายที่คืบคลานเข้ามา
