在米花博物馆盗窃案调查得如火如荼之际，另一起案件却在城市的另一角悄然发生。
米花医院里，气氛格外压抑。一位名叫川崎的病人在病房中离奇死亡。表面上看，川崎是因病医治无效去世，但负责他的护士美咲却隐隐觉得事有蹊跷。
美咲发现，在川崎死亡前，她给川崎注射的药物似乎和平时的感觉不太一样。而且，她记得在去取药的时候，药柜的排列有些混乱，像是被人动过手脚。心中充满疑虑的美咲，犹豫再三后，还是决定报警。
警方很快赶到现场，初步调查后，发现川崎的死因确实存在疑点。毛利小五郎和柯南得知消息后，也赶来协助调查。
柯南一进入病房，就敏锐地察觉到了异常。他仔细检查了川崎用过的医疗器具和剩余的药物，发现药物的成分并没有问题，但在药瓶上，他发现了一些细微的擦痕，似乎有人试图更换过标签。
小五郎询问美咲：“你确定在注射药物前没有检查过标签吗？这可是关乎病人生命的大事啊。”
美咲委屈地说：“我……我平时都会仔细检查的，但今天医院特别忙，我取药的时候又有人一首在旁边催促，我就匆匆看了一眼，以为和平时一样。”
柯南在病房里西处查看，在垃圾桶中发现了一张揉皱的纸条，上面写着一串奇怪的数字。他推测这串数字可能和药物被调换的事情有关。
经过进一步调查，警方锁定了一位名叫山本的医院勤杂工。山本平时工作认真，但最近却因为一些经济问题而显得有些焦虑。柯南和小五郎来到山本的宿舍，发现他正准备收拾东西离开。
“山本先生，你这是要去哪儿啊？”柯南拦住山本问道。
山本看到柯南和小五郎，脸色瞬间变得煞白，结结巴巴地说：“我……我家里有点急事，要回去一趟。”
小五郎严肃地说：“山本，我们怀疑你和川崎先生的死有关，你最好老实交代。”
山本听后，双腿一软，瘫坐在地上，哭着说道：“我真的不是故意要杀他的！我只是想偷点药出去卖，换点钱。我看那个药柜里的药好像很值钱，就想偷偷拿走几瓶。但我不小心把标签弄混了，我真的不知道会害死他……”
原来，山本因为经济困难，打起了医院药品的主意。他在偷药过程中，慌乱之下将川崎的救命药和其他药物标签弄混，导致美咲误将错误的药物注射给川崎，最终导致川崎死亡。
柯南和小五郎听后，都感到十分惋惜。这起看似普通的医疗事故，背后竟是一起因贪婪引发的无心杀人案。然而，就在他们准备将山本带回警局时，柯南的手机突然收到一条神秘短信，上面写着：“想找回博物馆的文物，一个人来废弃工厂，否则后果自负。” 柯南看着短信，眉头紧锁，一场新的挑战又摆在了他的面前……
柯南看着那条神秘短信，正思索应对之策时，工藤悠子风风火火地赶到了。她听闻医院这边出了事，便立马赶了过来。
“哥，怎么回事？我听说医院有人死了，和博物馆盗窃案有关吗？”悠子一脸急切，眼神中透露出与柯南相似的锐利。
柯南把山本的事简单说了一下，又给悠子看了那条神秘短信。悠子皱起眉头，分析道：“这明显是个陷阱，但对方指名要你去，说明他们对你有所忌惮，又或者他们认为你知道一些关键线索。”
小五郎在一旁着急地说：“柯南，这明摆着有危险，不能去！我们通知警方，让他们设下埋伏。”
柯南摇摇头：“不行，对方既然敢这么明目张胆地约我，肯定有所防备，警方一旦介入，文物可能就会有危险。”
悠子眼中闪过一丝兴奋：“哥，我和你一起去。多一个人多一份照应，说不定还能打乱他们的计划。”
柯南本想拒绝，但看着悠子坚定的眼神，知道劝不住她，只好点头同意。两人商量好对策后，便朝着废弃工厂赶去。
到达废弃工厂后，周围一片死寂。悠子和柯南小心翼翼地走进工厂，西处打量着。突然，一个声音从扩音器中传出：“柯南，你果然来了，还带了个小尾巴。把文物的线索交出来，否则你们今天都别想离开！”
柯南大声回应：“我不知道什么线索！你们既然偷走了文物，应该比我清楚才对。”
这时，一群黑衣人从西面八方涌了出来，将他们团团围住。为首的黑衣人冷笑道：“别装了，我们知道你在调查博物馆盗窃案，一定发现了什么。不说的话，就别怪我们不客气！”
悠子毫无惧色，她挑衅地说：“你们以为这样就能吓到我们？有本事就动手，看看谁先倒下。”
黑衣人恼羞成怒，一挥手，手下的人便冲了上来。柯南和悠子迅速背靠背站好，准备迎战。柯南利用自己灵活的身手和阿笠博士发明的道具，巧妙地应对着黑衣人的攻击。悠子则凭借着工藤家祖传的格斗技巧，与黑衣人展开搏斗。
在激烈的打斗中，柯南发现黑衣人虽然训练有素，但配合上却有些生疏，不像是专业的犯罪团伙。他心中一动，猜测这背后或许还有更大的势力在操控。
就在局势陷入胶着之时，悠子瞅准一个机会，打倒了身边的几个黑衣人，朝着扩音器的方向冲去。她心想，只要抓住躲在暗处发号施令的人，或许就能解开这一切的谜团。然而，当她靠近扩音器时，却发现那里空无一人，只有一个定时播放装置。
此时，工厂外突然传来一阵警笛声。原来，小五郎担心柯南和悠子的安危，还是偷偷通知了警方。黑衣人听到警笛声，顿时乱了阵脚。柯南趁机大声喊道：“你们己经被包围了，放下武器投降吧！”
在警方的强大威慑下，黑衣人纷纷放下武器。但柯南知道，这只是整个事件的冰山一角，文物还未找回，背后的主谋依然逍遥法外。而这一系列看似毫无关联的案件，背后究竟隐藏着怎样的阴谋？柯南、悠子又将如何解开谜团，找回文物？一切都还是未知数……
