Ayumi convince i Giovani Detective a realizzare un video documentario su un mistero locale come progetto scolastico e per arricchire il proprio diario personale. Sebbene il caso sembri ormai chiuso e risolto ufficialmente da Kogoro Mori, i ragazzi notano delle incongruenze rivedendo le testimonianze raccolte. Conan analizza minuziosamente le annotazioni e i disegni presenti nel diario di Ayumi, scoprendo che la bambina ha immortalato involontariamente un dettaglio cruciale sfuggito al celebre detective. Grazie a questo indizio visivo, la Squadra dei Giovani Detective riapre l'indagine, smascherando un colpevole che credeva di aver ingannato la polizia e dimostrando che la verità era celata tra le pagine del diario.