帝丹小學，偵探團正在討論現在熱播的假面超人與女神的聖士2部動畫片。周一晚上假面超人，上演綠星人與巴特拉的決戰，不可不看。聖士將在這個周末播出，傳說中最神秘莫測的鳳凰戰士將要閃亮登場，引發了無數議論。步美有些無精打采，文乃好奇詢問，步美說今天要去醫生那里拔牙，光彥誤以為步美長了蛀牙，實際上是一顆乳牙，再不拔就會形成恆齒了。
元太說拔牙很痛的，文乃問要去找哪位醫生，步美說是米花公園附近的澤木牙醫，是淺井成實給推薦的。文乃也曾經去過，那位澤木葉子牙醫又漂亮又溫柔。步美與澤木葉子約定的時間是6點半，光彥安慰她完全來得及，假面超人7點半才開始播，一定趕得上的。柯南一頭汗，又是乳牙又是假面超人，我怎麼又搞到小學生的生活里來了。
放學後，步美要求柯南陪自己去拔乳牙，布美最信任的依然是柯南，連拔牙都讓柯南陪同。考慮到時間，柯南只好通知千鈞開車帶他們一起過去。千鈞本來約好與足球隊的人去踢球，無奈之下只好讓千口文良告知大家，自己有事情去不了了。當千鈞知道這次的任務時，有些無語了，「拜托，柯南，你們兩個不會打車去嗎？」柯南也是無奈，「步美想要早點拔牙回去，還等著看假面超人呢，你開車帶我們一起過來不是方便些嘛！」千鈞抱怨為什麼我總充當免費司機啊！
路上，說起那位澤木葉子，「我也听說過她，成實說她非常漂亮，跟成實關系很好，連他也要喊她一聲姐姐。」柯南好奇詢問起來，千鈞笑著回答，「澤木葉子對淺井成實非常關照，幾乎引起藤森的嫉妒了，差點醋海生波打起來。不過說也奇怪，澤木葉子都已經過了35歲，到現在還孑然一身，難怪會讓藤森誤會。」說起藤森和成實，柯南露出笑容，「外人看起來，成實更像女性，溫柔體貼，藤森更有些男孩子氣質，秀氣文靜，如果說出他們兩個是情侶的話，大家一定誤以為藤森是男性。」步美插話，「才不會呢，成實姐姐和藤森姐姐都非常漂亮，怎麼會被人誤以為是男性呢？」千鈞和柯南都無語了。
三人來到了澤木牙科醫院，千鈞皺眉，「真是的，這麼小的地方，明明是個診所，偏偏要號稱醫院，比起成實的康閃診所可差遠了。」千鈞將車停好，三人一起進去，步美顯然來過這里，在前面帶路，通過入口進入診所。步美按動門鈴，澤木葉子出來開門，步美介紹柯南是自己男朋友，柯南頭上都是汗，急忙笑著解釋是最好的同學朋友了，葉子露出笑容。
千鈞自我介紹了一下，葉子頗為驚訝，她從成實那里听說過千鈞的事情。葉子十分健談，「我常听步美提起柯南的事情，柯南的叔叔是一位常破案子的名偵探吧，成實也提過千鈞是位不錯的偵探助手。」柯南大聲答應著，葉子笑著說，「听說柯南你也是個名偵探啊！」柯南背著手臉紅，「沒有這種事情了！」千鈞上前稱贊葉子的美麗，葉子對這個初次見面的男生頗有好感。
葉子提到拔牙的時間可能要長一些，讓千鈞帶著柯南先回去。柯南笑著表示可以在這里等步美拔完牙一起回去。葉子微笑，「等拔完牙後我會親自送步美回去，天色不早了，你們兩個先回去吧。」千鈞見葉子美麗大方有心套近乎，但人家已經下了逐客令，只好無奈說，「步美，那就讓葉子醫生送你回家吧。葉子小姐，那就再見了，有機會我會請你喝咖啡的。」葉子笑著答應。
柯南也說，「步美，那我們先回去了，拜拜！」步美揮手與二人告別，千鈞帶著柯南離開，去阿笠博士家商量一些事情。回去的路上，千鈞還在嘖嘖稱贊葉子的美貌和性感身材，柯南好笑這家伙就見不得美女。
葉子在千鈞他們走後，讓步美先到一個房間里面休息，自己一會兒過來給她拔牙。步美看見屋里的時鐘顯示是在6點20分，拿起桌子上的假面超人撲克牌玩了起來，還從里面取出來一張，放在上衣兜里，希望假面超人保佑自己拔牙時不會痛。
阿笠博士家，見千鈞有些郁悶，柯南好奇詢問，「千鈞，你還在為今天的事情不高興？」「沒有啊，本來有一點的，但認識一個大美女還是覺得挺合算的。」阿笠博士問那為什麼不高興，千鈞郁悶，「別提了，我昨天去監獄探望廣田雅美，才知道她已經刑滿出獄了，居然連一聲招呼都不打，真是的，虧我幾乎每周都去探望她一次……」柯南也想起來了，「的確，上次的尋親事件到現在也差不多有6個月了。哎，人家恐怕是看出你不安好心，提前悄悄離開了吧。」阿笠博士也笑起來，千鈞嘆氣，「算了，天要下雨娘要嫁人，讓她去吧，如果有緣遲早還會見面，如果沒有緣分強求也沒有用。」
柯南笑道，「你可以找機會接近一下那位澤木葉子醫生，就是年紀大了點，不過，你最好別讓你家里那三位美女知道。」千鈞聳了聳肩，「我也不過想親近一下美女，到也沒有別的什麼想法，我可不是那種濫情的人。還有我不大喜歡葉子這種類型的女子，不過從年齡到樣貌都蠻適合毛利叔叔口味的。」博士和柯南都露出戲謔的表情，毛利小五郎的確比較喜歡這樣的女性，也許小蘭現在就在家里教訓老爸吧。
葉井戶街，7點半，一臉凶相的企業家，不動產公司的社長中本勝彥正在自己家里打電話吩咐手下強行收購欠債者的房子，卻听到了門鈴聲，掛斷電話起身前往開門，卻被來人一刀刺入心髒，驚叫著問為什麼，不甘地倒在地上氣絕身亡。
第二天，偵探團听說了這個凶殺案的消息，柯南也在報紙上看到了相關的報道，尸體是被管理員和一位女子發現的。光彥提到那個女子就是澤木葉子牙醫，步美也說昨天有警察來她家里問她7點半在什麼地方，步美就告訴警察7點半自己在葉子醫生那里拔牙，然後還一起看了假面超人。
柯南就明白了，這是警方在確認澤木葉子的不在場證明，7點半必定是案件發生的時間。文乃笑著說葉子醫生肯定是清白的了，元太和光彥熱烈地討論起昨晚的假面超人大戰，文乃也說這次大戰自己還捏了一把汗，步美忍無可忍地大叫起來，「討厭，我昨天幾乎都沒有看到！」柯南皺眉，「你不是說跟葉子醫生一起看的嗎？」步美垂頭喪氣地說，「我只看到前面，後來不知道怎麼睡著了。」柯南起了疑心，「怎麼會這樣，步美，你把事情詳細跟我說一遍。」
昨天，步美拔完牙後，葉子笑著說是不是一點都不疼，步美點頭，只是覺得自己有點困了。葉子笑她一定是太緊張了，就安排步美在剛才的房間里面休息。步美提出想看7點半的假面超人，這時剛過7點，葉子就說到時候會把她叫醒，讓步美安心睡覺。隨後，步美就睡著了，直到被葉子醫生叫醒，看到電視上的假面超人真的開始了。步美坐起來觀看，葉子醫生說麻醉藥效一退會感到疼痛的，就拿了止痛藥給步美吃。步美吃下藥，當時的時間是大約剛過7點半。步美惡作劇般將假面超人撲克牌取出來，感謝假面超人保佑自己拔牙成功，一點都不痛，將這張撲克牌放到了疊好的撲克牌中。
文乃笑步美居然把假面超人當做了護身符，柯南追問後來怎樣了，步美說自己一開始的確在看電視，可是過了一會兒後又困得睡過去了。等步美再次被葉子醫生叫醒時，發現電視上的假面超人已經演完了，正在播放下集預告。葉子醫生說見她睡得很香，就沒有把她叫醒。隨後，澤木葉子就送步美回家了。「所以說我根本什麼都沒看到。」步美有些難過，元太安慰她，「昨天的電視一定有人錄下來了。」光彥也同意，「我們去班上問問好了。」文乃笑著拉著步美離開，柯南卻陷入沉思。
回到事務所，柯南發現目暮警官、高木警官都在這里，小五郎和小蘭也都在家，同來的還有千鈞和文良。目暮警官也是為昨天的事情而來，想咨詢一下柯南一些問題。小五郎發話，「澤木葉子為什麼會帶著管理員到被害人的房間里去呢？」目暮警官復述了葉子的供詞，葉子在8點半回到樓里，發現中本勝彥屋里的電視聲音很大，就找了管理員去看到底發生了什麼事情。但按了門鈴沒有人回答，他們就將門打開，發現中本先生已經死在玄關的地板上了。
柯南立即明白了，目暮警官專程過來，肯定是因為澤木葉子有殺人動機。目暮警官肯定了這一點，26年前中本勝彥在山梨縣一個村子里面，因涉嫌綁架撕票被逮捕，當時被殺的是個9歲的男孩，但因為證據不足，中本勝彥被釋放。而這個被殺的男孩有個妹妹，當時才7歲，這個女孩就是現在的澤木葉子醫生。毛利偵探點頭，「看來澤木葉子有非常充分的殺人動機了。」目暮警官點頭，但澤木葉子表示不知道中本勝彥就是當年殺害其兄的仇人。小五郎認為如果是偶然的話未免太巧了一點。
柯南裝可愛，「目暮警官，你這次來主要是想听听毛利叔叔的意見吧？」目暮警官無奈點頭，表示了因為聯系不到新一，只好來這里求助。小五郎哈哈大笑，「我可不會不幫忙的，目暮警官。」高木警官插話，「現在的問題關鍵就在步美的不在場證明，從澤木葉子的醫院到葉井戶街公寓大樓，開車最快也要15分鐘。如果是葉子殺死中本後，來回往返的時間大概要50分鐘，我跟千鈞、文良三個剛才試過了，這還是在沒有堵車的情況下。」
目暮警官點頭，「步美說過7點半時在看假面超人，就解除了葉子行凶的可能。如果步美的證詞不成立的話，對葉子就非常不利了。」千鈞有些奇怪，「目暮警官，根據現行的法律，像步美這樣的孩子作證應該不作數吧。」目暮警官點頭，「是啊，在法**只能作為參考，問題是我們也沒有澤木葉子行凶的其他直接證據啊！」文良有點明白了，「換句話說，就算步美的證詞不成立，也沒有證據能夠證明澤木葉子就是凶手，只能說她的嫌疑較大。」
在千鈞看來這根本就是死解問題，糾纏在這個上面的意義並不大。柯南詢問為何確定案發時間一定在7點半，高木警官說在這之前中本的屬下剛剛來過電話，時間就是7點29分，法醫也認定死亡時間就在7點半左右。柯南點頭，「如果步美的話沒有問題的話，葉子的不在場證明是非常完美的。」毛利小五郎听完柯南關于步美所說的詳細過程，突然手舞足蹈地跳起來，吵吵著知道了真相，要馬上前去澤木葉子的醫院進行現場推理，「我這個名偵探小五郎會把她的不在場證明徹底拆穿！」目暮警官大喜，「是真的嗎？毛利老弟，太好了。」
大家一起趕到澤木醫院，在步美所說的房間，柯南看到了假面超人撲克牌。小五郎阻止了要去給大家泡咖啡的葉子，迫不及待地展開了推理，「殺害中本勝彥的人就是你，澤木葉子小姐！」目暮警官適時配合，「毛利老弟，她有不在場證明。」小五郎開始推理，「昨天晚上葉子把步美叫起來看的假面超人，實際上是她事先錄起來的。
她叫醒步美的時間也不是接近7點半，而是8點鐘。」澤木葉子安靜地坐下來，繼續听小五郎推理。小五郎冷笑，「殺害中本先生以後，你在7點50分回到醫院，8點鐘把步美叫醒，把錄下的假面超人放給步美觀看，然後又給步美吃下安眠藥，讓她再次睡著。十分鐘後再次將其叫醒，直接快進到片尾給步美看。當然，時鐘也做了手腳，所以步美才會對時間完全產生了錯覺。」小五郎說完，哈哈大笑，高木露出欽佩的眼神，目暮警官也稱贊，「毛利老弟你還真有一套啊！」
千鈞搖頭，「毛利叔叔，就算澤木葉子小姐的不在場證明不成立，又怎麼能肯定她就是凶手呢？你這番推理上了法庭根本就沒用，因為法庭本身也不會完全采信步美的證詞。」小五郎有些惱火，這家伙就會潑冷水。小蘭檢查了房間，「爸爸，這里也沒有你說的錄影機之類的裝置啊！」小五郎吃了一驚，繼而反應過來，「肯定早被她收起來了，不然手法馬上就被看穿了。」澤木葉子微笑，「非常抱歉，毛利先生，你的推理完全錯了。因為昨天晚上我帶著步美離開醫院的時間是8點鐘，到步美家是8點5分，你們不信可以去問問步美的家長。」
小五郎滿頭大汗，「這怎麼可能呢？」結果正如葉子所說的那樣，步美的媽媽證實了步美到家剛過8點5分，目暮警官笑著搖頭，用嘲諷的眼光看著毛利，小五郎垂頭喪氣地領著大家灰溜溜地離開。千鈞落在後面低聲跟葉子談了幾句，讓她不要因為任何原因去坦白自首，所有人都希望看到一個公平公正的結果，葉子的臉上有些感動和凝重。
柯南卻在思索，昨天葉子醫生是故意將自己跟千鈞二人趕走的，因為他們二人都在的話就會破壞這個不在場證明，她回到家後馬上讓警方知道了正確的死亡時間也是為了確保不在場證明的時間。這個不在場證明一定有問題，肯定采取了什麼手法。制造不在場證明的方法一共有三種，分別是人、時間、地點。
步美應該沒有說謊，時間上也沒有太大問題，那麼剩下的就只能改變地點了。這次千鈞直接拒絕了幫助柯南，在千鈞看來，澤木葉子就算采取了些手法報仇殺人，也算清除了一個惡人，中本勝彥在業界是臭名昭著，壞事干盡，他的死亡可以說大快人心。然而，柯南依然不認同殺人的報復行為，獨自進行了證據搜索，發現澤木醫生的住處房間與醫院會客的房間是完全一致的。
澤木葉子回到家，看見了柯南等在門口，葉子請柯南進來，並拿來果汁招待柯南。柯南指出她房間的東西換掉了一部分，但關鍵的東西還沒有來得及換掉。柯南說出了葉子醫生的這個房間布置與醫院步美看電視的房間完全相同。采用的手法也非常簡單，先用麻醉劑讓步美睡著，在7點5分左右用車載著步美回到葉井戶街。在7點20分左右葉子醫生把車停在建築的後面的工地，然後抱著步美從逃生梯進入公寓里，讓步美睡在和醫院客房非常相似的房間里面，然後葉子醫生在7點30的時候到隔壁把中本殺了。
接著就走到中本的房間把電視音量開到最大，目的是希望有人能早點發現中本的尸體，這是因為如果他的死亡時間被推算的越正確的話，葉子醫生就越有充分的不在場證明。然後葉子醫生立刻回房間把步美叫起來，讓她看到了假面超人開始的片段，然後又讓她吃下了安眠藥，她吃過藥後一分鐘便又睡著了。葉子醫生再將她載回醫院，時間是7:45，葉子醫生把步美叫起來，讓她看到假面超人的結束預告，最後送步美回到家，這時是8:05。
澤木葉子問他有什麼證據，柯南趾高氣揚地說，「證據就在這幅牌里面，步美曾經從假面超人撲克牌中抽出一張，作為護身符放在口袋里，是一張紅心a，而在拔完牙後，步美將牌放回原處。那麼這副牌里面應該有2張紅心a才對，其中一張有步美的指紋。」柯南快速地翻找撲克牌，成功地找到了2張紅心a。澤木葉子問明柯南沒有告訴任何人，大步走過來，柯南坦然目視葉子，葉子卻將窗簾拉開，「我真是服了你了，柯南。你的推理非常精彩。」當年中本勝彥綁架了葉子的兄長，而葉子由于才7歲，法庭自然不肯相信她的證詞，結果悲劇發生了。葉子幽幽地說，「如果當時警方中有你這樣的偵探就好了，一定可以將中本勝彥繩之以法。」
隨後，接到柯南通知的高木警官，前來帶走了葉子。柯南覺得葉子是故意讓步美做不在場證明，從一開始就沒有在乎被警方逮捕。然而，隔天看到報紙，讓柯南大吃一驚，澤木葉子已經被警方宣布釋放，理由同樣是證據不足。柯南惱怒之下，打通了高木警官的電話。
高木有些奇怪，還是告訴柯南，「那張撲克牌上的確有步美的指紋，但葉子拒絕承認自己的殺人罪行。檢察人員也認為可以證明澤木葉子的不在場證明不成立，她之前的證詞也不能采信，但不能證明澤木葉子一定是殺人凶手。凶器上是沒有任何指紋的，也沒有其他的佐證，而中本勝彥的仇人能從銀座排到東京鐵塔，檢察官認為由于證據不足根本無法起訴。所以大家商量後，將澤木葉子無罪釋放了。這件案子目前已經被列為懸案了。」
柯南悻悻地放下電話，26年前的事情再次重演了，只不過這一次正義得到伸張。澤木葉子恐怕就是抱著這個心態犯案的吧，現在幾乎所有國家的法律都是采取了無罪推定的取證方法，自然沒有辦法給葉子判刑。
剛好，千鈞和文良都來到了事務所，柯南就跟大家討論起來。千鈞微笑，「從一開始，我想大家都明白凶手就是澤木小姐，這一點是毋庸置疑的。盡管你破解了她的不在場證明手法，但同樣沒有辦法證明她就是凶手，法律在這一點是絕對公平的。」柯南還是一臉不甘，文良卻說，「其實大家都希望這件案子就到此結束了，目暮警官他們也不過職責所在，如果真能抓到證據自然最好不過，他們對外面也有交待，從一開始他們就希望找不到什麼證據。」小蘭露出笑容，「原來大家都非常同情葉子小姐啊！」
毛利小五郎也想起來，「可惡，我推理失敗的時候，目暮警官分明是一副幸災樂禍的樣子，當時竟然沒有注意到。」千鈞安慰柯南，「福爾摩斯也有幫助犯人的時候，大偵探波羅也有做偽證的時候，不是嗎？」柯南無奈點頭，福爾摩斯為了一些人的生命安全和**也確實幫助過犯人，波羅在東方列車謀殺案中查明了事情的真相，但還是親自做了偽證，都是為了讓正義得到伸張，因而他們也得到了更多人的尊重。