在东京某个位于西国立市的神社内，有三名可疑的男子正在密谈。突然有个戴着假面具的黑影男人出现，他用日本刀和弓箭在瞬间将三人杀害。与此同时，在大阪、京都也相继发生了杀人事件。警方在经过调查后发现，被杀害的五人都是出没于东京、大阪、京都三地，专门偷窃著名佛像及艺术品的窃盗集团“源氏萤”的成员。这个集团以日本历史片上最有名的悲剧武将——源义经的内容《义经记》为名，首脑化名“义经”，部下则以“弁庆”为首，各自以家将姓名相称。另一方面，小五郎带着柯南、小兰和园子来到了京都。八年前，位于京都的古老寺院——山能寺中的一尊国宝级佛像遭到偷窃，寺院的住持为了解读一幅可以判断佛像藏匿地点的谜样的画像，因而请来了小五郎帮忙，小五郎一行人展开了调查。