Kogoro, Ran e Conan si recano sull'Isola della Luna dopo aver ricevuto una criptica richiesta d'aiuto firmata da un certo Keiji Aso. Una volta giunti a destinazione, l'indagine prende una piega spettrale: scoprono infatti che Aso era un celebre pianista morto tragicamente dieci anni prima, dopo aver appiccato il fuoco alla propria casa mentre suonava la 'Sonata al chiaro di luna'. Mentre i protagonisti fanno amicizia con la dottoressa Narumi, una serie di brutali omicidi inizia a insanguinare l'isola, seguendo le note della celebre melodia di Beethoven. Conan si ritrova immerso in un caso oscuro fatto di segreti sepolti nel passato e spartiti musicali che nascondono messaggi in codice, cercando di fermare una vendetta legato a un antico traffico di droga che sembra provenire dall'oltretomba. In una corsa contro il tempo, il piccolo detective scopre la vera identità del misterioso assassino, ma dovrà affrontare un finale tragico.