同时，三宫也在安排火野离开东京，到外面避风头。警察赶到火野安盛住处时，火野已经逃之夭夭了。而负责跟踪三宫的警官也发现三宫突然消失了。登米鉴识从血衣里面的内附物上发现新的线索，证实内附物不是川中的，这就肯定了是有人穿了川中的制服前去作案。目暮警官立即下令全力通缉三宫和火野二人。柯南突然想起一件事情，“高木警官，千钧哥哥，你们还记得那个证实川中无辜的小樱吗？你不觉得奇怪吗？一般做这种工作的人会跑到很远的大街上去拉客吗？是不是啊，毛利叔叔？”
小五郎也醒悟过来，“原来如此，提供特殊服务的女性通常在酒吧等娱乐场所，晚上入夜后开始寻找客人，很少会在晚上十点左右跑到外面远处主动拉客，那么，小樱一定是受了某人的指使。”千钧暗道大叔果然有经验，高木警官在这方面明显差了很多，柯南也大声称赞，“叔叔果然是名侦探啊！”小五郎吐着舌头哈哈大笑。
高木和佐藤二人马上再次前往寻找小樱，然而二人这次扑空了，小樱已经离开住处了。佐藤立即判断，她肯定去了车站，打算乘新干线离开。二人风风火火追到车站，在小樱即将登车之际成功将其抓回来。回到警局后，小樱交代了火野安盛是她的常客，是火野安排她刻意与川中任之邂逅的，火野答应事后再付给她一大笔钱，上次高木找她进行调查取证，她也听说出事了，心里害怕就打算离开东京。目暮警官明白，所有的事情都跟火野安盛有关，必须将其抓住才能指证三宫隆飞。
星期三，文良听千钧说起这个案子，就兴致勃勃地提议去寻找火野，千钧苦笑这家伙摆明了是想拿枪显摆一下，恰巧柯南也有同样的意思。于是千钧、柯南、文良三人带上枪和黑闪，依赖黑闪的追踪、柯南的推理以及千钧敏锐的直觉，开始艰难地追踪火野，一直到这天晚上深夜，终于在郊区附近，找到了身受重伤倒在地上的火野，三人大吃一惊，急忙叫来救护车将其送往医院。
目暮警官他们都闻讯赶来，证实了火野是被人用车撞倒的。警官们也找到了在家里住处休息的三宫，将其带回警局。三宫大为恼怒，让警官们必须拿出证据，否则他会向上面检举。这时，交通局的人找到了撞人后被遗弃的汽车，并在车身的保险杠上发现了血迹，宫本由美立即通知了佐藤警官，警方也随后证实了上面的血迹就是火野的。而此车的车主却说自己上午去外面吃饭时这辆车就丢了。
星期四上午，三宫的母亲以及委托律师也都到了警视厅，松本警视亲自接待，但拒绝了他们的探视请求。趁着这个机会，柯南和千钧、文良偷偷调查了三宫母亲的汽车，从上面找到了些线索，证实了这辆车就是案发那天晚上出现在现场附近的汽车。宫本由美也根据千钧的要求，查证了这辆车的出入记录，也证明了这辆车到过案发现场一带地区。然而，三宫依然大肆抵赖，坚决不肯承认罪行，并威胁目暮警官如果拿不出直接证据，就让目暮警官辞职滚蛋。松本警视也承受了巨大压力，不少高层人士或明或暗地表示关注这个案子。
万幸的是，火野安盛在医院抢救成功，清醒过来，说出了事实的真相。三宫知道吉泽跟川中分手后，几次追求都被吉泽拒绝。周六晚上7点钟，他又托了火野在电话亭打电话，冒充川中的朋友，约了吉泽出来说要把事情说清楚。但吉泽见到是三宫后，嘲讽三宫一顿，说出了自己有了新的男朋友，让三宫这个烂人死了这条心，然后嚣张地离开了。
三宫恼羞成怒，决定报复已经同居的北川和吉泽，在晚上11点时，三宫带着火野二人开车赶到北川的住处，到楼上空旷处突袭杀死了淬不及防的北川和吉泽。当然，作为帮凶，火野从三宫那里得到了一大笔钱。武成太郎也确认了火野的声音就是那晚上他听到的声音，店员也肯定买刀具的人就是火野安盛。登米鉴识等人也鉴定了那件血衣里面的附着物是三宫衬衣上面的，经过柯南的提醒，也证实了案发现场发现的蓝色纤维，是三宫母亲车上的坐垫纤维。
随后赶来警视厅的毛利侦探与目暮警官总结了案情，三宫被吉泽拒绝后，就精心策划了这场看似简单的谋杀案。三宫事先偷走了川中的制服，又在周六晚上故意陪川中到外面喝酒，让火野指使小樱绊住川中。三宫带着火野开着母亲的汽车赶到北川家，将北川和吉泽骗到外面楼顶处，说是有事情要谈清楚，然后发动突袭杀人。
警方开始调查时，三宫故意将警方的视线引到川中的身上，为了嫁祸川中，将那件血衣又放回到案发现场不远处的隐蔽地方。但警方还是将川中释放出来，三宫就打算杀死川中造成畏罪自杀的假象，没想到佐藤和高木为了川中的安全，提前出现阻止，但也因此不能证实三宫想要将川中推到楼下灭口。