米花町的市中心，有一座远近闻名的美术馆——莱雅美术馆。馆内珍藏着无数价值连城的艺术品，吸引着众多艺术爱好者前来参观。然而，一个宁静的夜晚过后，美术馆却发生了一起令人震惊的失窃案。
一尊被誉为镇馆之宝的古希腊雕塑“晨曦女神”不翼而飞。这尊雕塑线条优美，工艺精湛，具有极高的艺术价值和历史意义。美术馆馆长白石先生在发现雕塑失窃后，心急如焚，立刻拨通了报警电话。
毛利小五郎、柯南和工藤悠子很快抵达了现场。美术馆内，安保人员正焦急地来回踱步，白石馆长面色苍白，一脸焦虑地向他们讲述事情经过：“昨晚闭馆前，‘晨曦女神’还好好地摆在展厅中央，今天早上工作人员来准备开馆时，就发现它不见了。我们查看了监控，可是监控录像在半夜十二点到一点之间居然离奇中断了，什么都没拍到。”
柯南仔细勘查展厅，发现放置雕塑的展台上有一些细微的刮痕，似乎是作案者在搬运雕塑时留下的。在展厅的角落，他还找到一小片黑色的布料碎片，质地看起来很特殊。
小五郎摸着下巴推测道：“从这些刮痕来看，偷走雕塑的人似乎并不是很专业，可能是几个人合力作案。而且监控被中断，说明他们对美术馆的安保系统有一定了解。”
工藤悠子点头表示赞同：“叔叔说得有道理，这片布料也很可疑，也许是凶手衣服上刮破留下的，我们可以从这方面入手调查。”
他们开始对美术馆的工作人员进行逐一询问。在询问过程中，一位名叫山本的年轻保安引起了柯南的注意。山本在回答问题时眼神闪躲，说话也结结巴巴，表现得十分紧张。
柯南问道：“山本先生，昨晚监控中断的时候，你在什么地方？”
山本紧张地搓着手，回答道：“我……我当时在巡逻，走到另一个展厅了，所以什么都没看到。”
柯南觉得山本的反应过于异常，决定进一步调查他。与此同时，工藤悠子拿着黑色布料碎片找到了美术馆的保洁员，询问是否见过类似材质的衣物。保洁员回忆说，前几天她看到一个穿着黑色工作服的陌生人在美术馆外徘徊，衣服的材质看起来和这块碎片很像。
小五郎根据保洁员提供的线索，开始调查近期在美术馆附近出现过的可疑人员。经过一番排查，他们发现一个名为“黑翼”的盗窃团伙近期在米花町活动频繁，且有迹象表明他们对美术馆的藏品觊觎己久。
难道是“黑翼”盗窃团伙偷走了“晨曦女神”？山本又在这起案件中扮演着怎样的角色？柯南、小五郎和工藤悠子能否在盗窃团伙将雕塑转手之前找回失窃的珍宝，揭开案件的真相呢？随着调查的深入，更多的谜团逐渐浮出水面，一场与时间赛跑的解谜之旅就此展开。
柯南、小五郎和工藤悠子顺着“黑翼”盗窃团伙这条线索继续深挖。他们从警方那里了解到，“黑翼”团伙行事诡秘，擅长利用高科技手段干扰安保系统，而且每次作案后都能迅速销声匿迹，是个十分棘手的犯罪组织。
小五郎联系了自己在黑道上的一些线人，试图打听“黑翼”团伙的下落。而柯南则对山本展开了更严密的监视，他坚信山本与这起盗窃案有着千丝万缕的联系。果然，在山本下班后，他并没有首接回家，而是鬼鬼祟祟地来到了米花町一处偏僻的仓库附近。
柯南和工藤悠子远远地跟着山本，只见山本在仓库周围警惕地观察了一番后，才悄悄走进仓库。两人迅速跟上，在仓库外听到里面传来一阵低沉的对话声。
“山本，你做得不错，要不是你破坏了监控，我们还真不好下手。不过，那尊雕塑现在藏在哪里，得赶紧处理掉。”一个粗哑的声音说道。
“大哥，我按照您的吩咐，把雕塑藏在了东郊的一个废弃工厂里。但我听说警察己经开始调查了，我们是不是得快点行动？”山本战战兢兢地回答。
柯南和工藤悠子对视一眼，确定了山本就是盗窃团伙安插在美术馆的内应。他们立刻通知小五郎和警方，准备实施抓捕行动。
很快，小五郎带着警方赶到了仓库。众人迅速包围了仓库，然后破门而入。仓库里，“黑翼”团伙的成员们惊慌失措，试图反抗，但在警方的强大攻势下，很快就被制服。然而，团伙的头目却趁乱逃脱了。
柯南顾不上追捕头目，他和小五郎、工藤悠子立刻赶往东郊的废弃工厂。在工厂里，他们发现了被藏在一堆杂物中的“晨曦女神”雕塑，所幸雕塑完好无损。
就在他们准备将雕塑带回美术馆时，突然听到外面传来一阵急促的脚步声。原来是逃脱的团伙头目不甘心失败，纠集了一些帮手，企图夺回雕塑。他们手持凶器，气势汹汹地冲进工厂。
小五郎将柯南和工藤悠子护在身后，大声说道：“你们这些家伙，别想再得逞！”一场激烈的搏斗就此展开。小五郎凭借着多年的侦探经验和敏捷的身手，与盗贼们展开周旋。柯南则在一旁寻找机会，试图给盗贼们致命一击。工藤悠子也没有闲着，她利用周围的环境，巧妙地给小五郎提供支援。
经过一番苦战，警方的支援及时赶到，将盗贼们一网打尽。“晨曦女神”雕塑也顺利归还到莱雅美术馆。美术馆内，白石馆长对柯南、小五郎和工藤悠子的英勇行为感激涕零，特意为他们举办了一场表彰仪式。而柯南、小五郎和工藤悠子则又一次成功守护了米花町的安宁与珍贵的文化遗产。在解决了这起美术馆失窃案后，他们又将目光投向了下一个可能出现的谜题与挑战。
