很快，双方就在美术馆碰头了，晓月和千寻热情与小兰打招呼，小兰也知道她们都是美术爱好者，以前大家都见过面。三人很快就围着墙上的每一幅画点评起来，千钧听得如入迷雾一般，他发现柯南和小五郎的表情也好不了多少，一个眼睛瞅着地面，一个翻着白眼看着天花板。
小兰她们三个对着一幅作品惊叹议论时，那位馆长出现了，他自我介绍叫做落合，晓月和千寻都认得他。他也笑着与晓月打了招呼，还询问她最近的画作，晓月说下次请他到自己的画室参观，落合馆长笑着答应了。他见到千寻有些面熟，却认不出来，千寻笑着解释自己多年以前来过这里。经过提示落合馆长想起来，感叹当年那个经常对着绘画发呆的小姑娘已经长大了。
落合馆长对三个女孩喜欢这里作品非常高兴，还一起点评了一幅名叫《悠闲的天使》的画作，据说是毕加索的作品。“这里所有的作品都是我的最爱，它们就像我的孩子……”谈论一会儿他正要离开，一个员工正在附近搬动画品，落合大声呵斥，“八嘎，洼田，我警告过去你多少次了，搬运画品要戴上手套，不要那么粗鲁……哦，我的天，饭岛，你来搬吧。”洼田脸色不善说了对不起，那个叫做饭岛的年轻人过来轻轻将画品搬走，低声埋怨着洼田。
这时候，来了个胖胖嚣张的老板，走过来嘲笑落合馆长，“哈，还是这么冷清啊，不过也无所谓，再过一周这里就要关门了，我会把这里重新进行装修，把它变成豪华饭店。落合老头，这几天你就好好珍惜这些破铜烂铁吧。”
然后笑着与跟班的设计师低声讨论着改装方案。晓月觉得奇怪，“落合馆长，美术馆真的要关门了吗？”落合馆长落寞地说：“是啊，前任老板经营不善公司倒闭，不得已将美术馆卖给了真中老板。”饭岛气呼呼的插嘴，“真中骗了大家，我们都以为他会按照约定继续让美术馆开下去，谁知道他翻脸要将其改成餐馆了。可恶，这个拥有50年历史的美术馆就这样硬生生地被……”
千寻在边上叹息，“落合馆长，你怎么不早说，当时你们把美术馆卖给晓月就好了，真是的，我以后来东京玩岂不是看不到这家美术馆了。”落合馆长奇怪看着她们，晓月解释了自己的身份，问明了当时卖出价格，苦笑这些钱不过是自己两个月的零花钱罢了，可现在既然已经签订合同卖了出去说什么也晚了。美术馆的人全听得目瞪口呆，这个横野家的千金果然非同小可。
这时洼田一走神将一个雕塑展品的头像掉落在地上，真中老板在旁边狞笑着说：“小心点，这些东西破归破，可是值不少钱，你叫洼田吧，哈，你干的那些破事我都知道了，你最好赶快把钱补上，否则我不介意请你去吃牢饭。”洼田气愤不已，还是低头将头像捡起来，咒骂摔打了一会儿鬼鬼祟祟的离去。落合馆长一言不发的离开，柯南奇怪为什么这次他没有生气，千寻笑着解释，那个东西应该是个演示用的赝品，其他人都恍然大悟。大家继续观赏画品，陆续经过天空展厅、海洋展厅、大地展厅，走到拐角处时发现一个禁止进入的牌子，晓月奇怪那边房间放得往往是名作，现在却不让进入了。
此时已经日落栖霞，柯南、小五郎、千钧都又累又饿，要求回去，晓月和千寻意犹未尽，批评千钧没有风度。小兰邪笑着对柯南和小五郎说：“可以啊，不过你们要自己做晚饭啊。”二人立马歇菜了，抱怨小兰真的很差劲太卑鄙了。
于是大家继续向另一个展区走去，千钧悔得肠子都青了，他现在特别想念由美，想早点回去享受温柔，或者回横野家品尝母亲代子亲手做的羹汤。等绕了一圈回来后，小兰发现原来那个禁止通行的牌子不见了，大家就好奇进去，原来这里是地狱展厅，结果在放着名画《天罚》的房间，发现一具鲜血淋漓的尸体，于是小兰、晓月、千寻一起发出超音波的尖叫。毛利大叔赶过去查看，摇了摇头，已经来不及了，死者是真中老板。大叔让小兰立即用手机报警，让千钧去守住出口，不能任何人离开美术馆。惊魂未定的晓月和千寻也跑去通知这里的那两个保安和落合馆长他们。
一会儿功夫目暮警官亲自带队赶到，他见到毛利侦探，抱怨这家伙怎么又在这里啊，碰到他真是倒霉。毛利小五郎立即挥手致敬，“目暮警官，就是我啦，我已经控制住现场了，没有人碰过尸体，相关的人员都在这里了。”不过大家都没有看到行凶的过程，也没发现什么可疑人物，饭岛想起说有监控录像，目暮警官大喜，大家一起前去观看录像。
这次的杀人场面被看录像的2个警察戏称为血腥的暴力恐怖电影，凶手躲藏在武装的盔甲中看不到真面目，一刀插在死者的咽喉，很残忍的手法。柯南惊叫这个杀人过程与那幅名画非常相像。《天罚》的名画，是正义的骑士杀死恶魔的作品。小兰也提到了他们在4点多时看到禁止入内的牌子，但是5点多后就不见了。目暮警官立即就想到了凶手是利用这段时间模仿名画进入房间将真中杀死，如此熟悉美术馆的情况，凶手多半是内部人员。
经柯南细心提示，大家发现真中老板在死之前用附近的圆珠笔在纸