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还找借口。小五郎说大人有大人的交际方式，小兰微笑着说对，帮着老爸系领带，用力一拽，差点把小五郎勒晕。小兰听说京都很美，就想要过去玩一次，柯南在家里没人领，也只好一并带上。柯南在一边偷着嘲笑大叔，一边想起阿笠博士赠给自己的强力鞋子，找机会试试。
侦探团三人组在车上乱跑，让小五郎不喜，大声呵斥。柯南也觉得那三个家伙太让人头疼，在帮助小兰找他们回来时，无意中看到了两个黑衣人。柯南大惊失色，还以为是琴酒与伏特加，结果稍后发现认错了人。柯南判断这两个家伙也不是什么好人，偷偷去装窃听器，却被小兰发现误以为是恶作剧，严厉批评柯南。
步美取笑柯南几句，把装有窃听器的口香糖放到手座里面，柯南大喜，这样更不容易被那两个家伙发现。柯南无意中听到他们把一个装有炸弹的箱子交给车上的某个人，大骇。看着柯南偷偷跟踪二人，三个孩子也跟上柯南，让柯南大为恼火。元太怀疑那2个人不是间谍就是杀手，光彦也有同感。在某站停车时，名为上田和下田的黑衣人直接下车了，柯南想去追下车的二人，被小兰抓回来，抱住温暖的怀里，可现在柯南一点也没有享受艳福的心情了，这列车随时会被炸得粉碎。
偏偏小五郎这时候睡着了，而两个傻瓜乘警根本不相信柯南，还打趣说请假面超人来帮忙找寻炸弹。而小兰再次把他抓回来，摁在座位上，柯南上厕所、买东西、口渴等一系列借口通通被小兰驳回，总之就是不让他乱跑。柯南情急之下说出我不是柯南，打算说明真相，在小兰疑惑下，他急中生智，对几个孩子说小兰姐姐要请大家吃大餐，几个孩子围住小兰，步美说要寿司，元太要鳗鱼饭，光彦建议法国料理大餐，柯南趁着小兰跟孩子们打嘴仗时溜出来，他立即通过徽章呼叫千钧，他不知道千钧这次也到了关键时刻。
这次由美没有采取无目的逛街战术，买到所需的用品和几件衣服后，在千钧的称赞下，一起回到住处，可此时已经到了中午了。由美把东西放好后，发现千钧已经把房门反锁了，红着脸骂他太急s，二人吃了顿香艳的午餐后，由美就进去换衣服，千钧抱怨这时候还要换衣服，不知道女人都是怎么想的。
等由美换上一身若隐若现金色紧身衣出来时，千钧看得眼都拔不出来了。千钧过去轻轻把由美抱起，放到柔软床上，低头亲吻，手在由美X感部分游走，由美也搂住千钧，热情的吟叫回应。接着二人身体发热，千钧郁闷的发现自己解不开由美这件奇怪的衣服，由美忍不住露出狐狸般的笑容，在嬉闹中由美转过身，让千钧从后面解开自己的衣襟，而千钧的腕表不合时宜的响起来。千钧有种吐血的感觉，这叫什么破事，可经过上次新一变柯南的教训，他再也不敢因为私情耽误正事了。
他亲吻由美一口，下床来仔细听柯南的求救，由美不知道千钧搞什么鬼大为恼火。千钧总算明白了，新干线列车被K怖分子装上炸弹，柯南让他去某站附近找两个黑衣人，一个叫做上田，一个叫做下田，柯南留在新干线列车上继续找炸弹，两个人分头行动。千钧哀叹，难道我是神仙吗？就算开车过去也要好长时间，更何况自己根本不认识什么上下田。
千钧叹口气，他不敢拿好朋友的性命冒险，他实在记不清正常剧情里面柯南是怎么自己脱困的。由美气得发疯，一脸寒霜的看着千钧，嘴唇都快咬出血来，嚷嚷着千钧敢现在离开二人马上分手，以后再也不见面。千钧只好告诉她，是工藤新一通知自己，有K怖分子在一辆新干线列车上装了炸弹，自己要去某站帮忙抓人。
由美也吓了一大跳，她也知道事情轻重缓急，急忙问要不要通知目暮警官，或者去找美和子帮忙。千钧苦笑，来不及了，自己马上赶过去，让由美随后通知目暮警官。由美有点担心，千钧顾不得安慰她，开门出去，却刚好碰到佐藤警官乘电梯上来，她是从家里逃出来的，跑来找由美诉苦，想等晚上再回家面对母亲。由美看到佐藤上来，急忙让佐藤跟上千钧，告知佐藤出现大案子了，而由美匆匆拨通警视厅目暮警官的内线电话，告知目暮警官这个紧急情况。
在前往某站路上，千钧把详细情况告诉佐藤，当然他说是新一在外面办案无意中听说的。佐藤也吓出冷汗，如果列车被炸毁，那绝对是超级大案了。二人心急火燎赶到柯南所说站台，佐藤出示警官证，请站台的警员协助调查，碰巧有个工作人员在出站时跟上田和下田起了几句口角，因此印象非常深刻，但他们出站后到哪里就不知道了。
佐藤通过这里的电话，让当地的警察全力帮助寻找，还好佐藤名声在外，加上当地警方也刚刚得到了目暮警官从东京来的紧急电话，立即下令全力寻找两名黑衣人。万幸的是，由于中午刚过，上田和下田吃完午饭还没有走远，穿得衣服又非常显眼，被当地警方很快找到了，随后发生激烈枪战，佐藤和千钧闻讯赶来，在当地警方配合下，佐藤极其彪悍的方式擒住了上田，而千钧也成功击落下田手中的手枪，将其擒获。上田却狞笑着说，那辆列车现在应该爆炸了，那个炸弹是爆炸的时间是三点十分。
在千钧和佐藤寻找上田和下田时，柯南正在发愁怎么找到炸弹，车上人太多了。后来经过孩子们提醒，又询问了车长，他知道了带炸弹的人应该是到过餐车的，经过推理，柯南确定了特等车厢的四个人中必定有一个是接受炸弹的人。四个人分别是使用电脑炒股的暴力眼镜男子甲，看上去颇有些才干。带着大哥大看报纸的美貌的女子乙，应该是精明强干的女强人。
装聋作哑酣睡的老头丙，身材也很魁梧。戴着金色眼镜框的壮汉丁，有些流氓气质。在孩子们的帮助下，柯南先后翻动他们的箱子，元太接住柯南从行李架上取下的壮汉丁的箱子，里面全是内衣裤，引起了车上一片哄笑。结果就是4人一起被B态内裤丁给扁了，然后被赶出车厢。这时候时间已经不多了，炸弹随后会爆炸，柯南可以确定电脑男甲和B态内裤丁绝不是接受炸弹的人，但剩下的两人就无法确定。
猛然间柯南想起那个美女乙露出破绽，她否认了自己到过餐车，却看到富士山，那只有在餐车位置才可以，再加上旁边大哥大电话，那是炸弹的引信，那么答案就呼之欲出，令柯南恼火的是那个大哥大还是博士发明藤笠公司出品的。柯南匆忙跑过去，从准备接打电话的美女乙手中夺过箱子，在美女乙惊叫中用强力鞋子将炸弹箱子踢出列车，惊天动地的爆炸声随后响起，美女乙吓得瘫坐在地，惊讶看着柯南。“柯南，我是个侦探。”在柯南自得的话语中结束了这次危险的旅程。
事情结束后，小兰起了疑问，“对了柯南，那个时候你到底想说什么呢？”柯南装糊涂，“唉？什么时候？”小兰恼怒，“别装蒜。你那个时候明明想要说什么。”柯南叹气瞒不住了，“其实，我不是江户川柯南，也不是小学生，我是，我的真正身份是……”小兰更是疑惑，“你的真实身份？”柯南无奈，“那、那是，我的真正身份……”少年侦探团突然从他身后出现帮他解围，一起笑着大喊，“假面超人”。小兰忍不住笑出声来，柯南长出一口气。
原来事情的动机是，上田、下田谎称获得价值1亿元黄金情报，与美女乙交易后要用高性能震动炸弹杀死美女乙灭口。尾声，上田和下田以K怖分子的制造K怖事件未遂的罪名被法庭判处终身监禁，美女乙因倒卖黄金情报被判处2年徒刑。侦探团因此次破获大爆破K怖事件获得警视厅a级奖励，虽然都是柯南的功劳。千钧因为及时通知警方，擒获了下田，警视厅也给了D级奖励。当然，佐藤警官也接到警局内部嘉奖。