長門光明的目的是殺害長門道三社長，動機是為了財產，甚至取代道三成為新社長，因為道三死了的話，秀臣又成為疑凶，信子和康江都是女子，他這個女婿的機會就大大增加了。長門社長之前在慶生會上被光明下了安眠藥，所以在床上睡著了。長門光明打算用獨角戲的方法，將大家都騙到樓下去，然後順著繩子上來殺死長門社長，嫁禍給長門秀臣。但是，這中間出現了一點偏差，有個人特意留在了長門社長的房間，趁機將前來行凶的長門光明給做掉了。
平次大聲道，「這個人就是日向幸小姐！」小蘭和康江都看向日向，「怎麼會？」日向幸低頭不說話。毛利分析當時的情況應該是這樣，爬到陽台圍欄處的長門光明非常驚訝，日向幸竟然出現在應該只有長門社長在的房間陽台上，而且還動手將他推了下去。目暮警官質疑，「這樣的話，光明應該連人帶刀一起掉下去啊！」毛利解釋，光明擔心行凶時身上被濺到血，所以提前將刀子、繃帶、帽子扔到下面了。他要用的凶器是口袋里的那條風箏線，應該是想勒死長門道三。
日向幸從一開始就只針對長門光明一個人，她很早就察覺到了光明的行凶計劃，于是就將計就計，所以她才會故意假裝擔心千鈞受傷，讓千鈞跟大家一起走樓梯下去。如此一來，就造成了長門秀臣將長門光明推下樓後，又逃走的假象。目暮疑惑，「日向是怎麼發現光明的行凶計劃的？」平次拿起那個帶鉤的繩子演示起來。長門光明用的這個繩子，在繩子的另一端裝了個秤砣，用這一端的勾子勾住下面陽台的扶手，利用反作用力將稱砣拋出去，稱砣踫到陽台下方就會晃悠起來並逐漸慢下來，這是用來造成行凶後逃走假象的。證據就是長門道三房間陽台下、信子和光明房間陽台下都有這個秤砣撞擊的痕跡。
案發之前，長門光明在信子陽台下偷偷做過幾次實驗，但信子經常喝醉睡著沒有察覺。案發前2天，光明在實地進行演習，長門道三听到了僅有的一次撞擊的聲音，就告知了日向幸。日向幸是長門社長的秘書，家里的很多舉動都瞞不過她，她早就發現了信子陽台下的痕跡，听完社長的話，她很快就弄明白了光明的陰謀。隨後長門社長就在案發前1天听到了外面走廊的跑步聲，就請了平藏前來調查。實際上，那個跑步聲是日向幸用來計算在大家到樓下並且取備份鑰匙的時間最少能有多長，換句話說，日向幸和長門光明都在案發前準備好進行謀殺行動了。
目暮質疑，「那秀臣也是日向小姐殺的嗎？他的死亡時間是在案發後的6個小時。服毒自殺說得過去，如果是被日向所殺，門口的警衛不可能一點察覺都沒有啊！而且，遺書上的筆跡也沒有問題。」毛利搖頭，「不是的，目暮警官。我說過，日向小姐只針對長門光明一個人。長門秀臣的確是自殺的，遺書也是他親筆所寫，只不過是在案發前1天早上發生的而已！日向小姐也是在案發前1天去秀臣的房間發現了尸體，才采取了隨後的計劃。」
目暮搖頭，「毛利老弟，你怎麼也跟千鈞一樣糊涂，法醫鑒定的死亡時間……」平次解釋，尸體如果埋在土里，腐爛速度會是正常的八分之一，比在水里還慢。日向偷偷將秀臣的尸體埋到池塘邊，那里本來就有許多洞，準備用來栽樹的，多出些土來，也不會有人察覺。案發當天早上，出現在房間的秀臣是日向假扮的，光明發現秀臣有些不正常，就送完禮物後追出去找。
日向故意留下帶土的床單，讓光明找到了秀臣的尸體。後面綁著繃帶吃飯，在屋里徘徊的秀臣就是光明假扮的。光明在慶生會上說去找秀臣的時候，偷偷到院里，將秀臣的尸體挖出來，扔到池塘中。所以警衛甲乙看到光明在案發前在池塘附近徘徊。而那個沾滿泥土的床單也在光明的房間被高木警官找到。
毛利偵探繼續解釋，案發後，日向讓小蘭照顧長門社長，跑到樓下，是想看看長門光明有沒有將秀臣的尸體扔進池塘，顯然，光明自作聰明地這樣做了，他以為這樣可以設計為秀臣殺死道三後投水自殺的精巧布局，沒想到他所有的布置都在日向幸的預料之中。就這樣，這個精心設計的局中局形成了。千鈞開口，「目暮警官，你如果還不相信，听听秀臣房間的電話留言就知道了，也可以請高木警官打電話給山田編輯進行確認。秀臣在案發前1天的確不在了。」高木很快查證了這件事情。
小蘭突然哽咽大喊，「爸爸，你們一定在騙人！秀臣以前救過日向小姐，她怎麼會利用救命恩人的尸體來做這種事情？沒有證據，就不要胡說八道！」毛利嘆息，突然開口問，「日向小姐，現在幾點了？」日向幸本能地低頭去看手表，說不出話來。毛利冷笑，「你的手表呢？案發當天不是還戴著嗎？」小蘭惱怒，「爸爸，你在說什麼，日向小姐可能忘了……」「不，她不是忘了，而是不能戴，因為表帶在案發時被弄壞了。她在將光明推下陽台時，手表被光明抓住，當時二人都拼了命，光明是不想死，日向小姐是不希望自己的手表落在命案現場。慌忙之中，日向小姐拿起某樣東西刺中了光明抓著手表的右手背。」
目暮疑惑，「某樣東西？難道是……」「沒錯，是鋼筆！她立刻咬開筆蓋，全力刺下去。」目暮也明白了，「原來光明右手背的刺傷是這樣來的。高木，你核對一下筆尖和傷口。」高木很快報告，的確完全吻合。目暮點頭，「不過，毛利老弟，你怎麼發現鋼筆有問題的？」平次笑道，「我打開過筆蓋，想要用它來寫一些東西，卻發現筆尖已經不能用了，就告知了大叔。剛開始我以為是從火災現場搶救出來的原因，不過，後來再怎麼看也不像是火燒的。」
小蘭還是不解，握住拳頭，「可是日向小姐為什麼要這麼做？」千鈞也覺得奇怪，「她完全可以將光明的陰謀告訴我們或者服部局長，由我們來將其擒獲，犯不著親自冒險動手殺人啊！」小五郎開口，「大概是因為火災的原因吧。根據我的推理，當年的那場大火是長門光明與長門秀臣合伙放的！」所有人驚叫起來，「什麼？怎可能？」毛利推測，「假如秀臣不願意治療臉上的燒痕，是因為要彌補當年所犯的罪，又假如那份遺書上還有下文，寫了整件事情的經過，一切就都吻合了。」
目暮也有些明白了，「如果是為了給葬身火窟的父母報仇，那就完全解釋通了。」平次卻道，「我還有一點不明白，日向為什麼要故意惹怒信子小姐，讓大家找到秀臣的尸體呢？即使不采取這樣的行動，警察遲早還是會找到尸體的。」日向幸緩緩道，「因為我不想再讓他待在冰冷的水里。」說話間日向幸抓起了桌子旁的暖水瓶，「別過來，瓶子里裝滿了汽油！」說著話日向打開了打火機，目暮警官大驚，「日向小姐，有話好好說，別亂來！」小蘭也大喊，「日向小姐……」
日向在哆嗦中說起了當年的往事，「偵探先生說的沒錯，我無法原諒做了這種事情還得意洋洋活著的光明，也恨默許整件事情的秀臣。我愛上了那個救我的人，愛得無可救藥！他在我一生中最悲慘的日子里不斷地安慰我鼓勵我，給了我希望和愛情。可是最後的真相和結果依然是我孤單一人，我必須到他身邊去陪他了！」小蘭大吼，「不行啊！」打火機放在瓶口，情況萬分危急。
日向發現這火怎麼也點不著了，「為什麼？為什麼點不著？」平次搖頭，「沒有用的。」千鈞嘆氣，「日向小姐，我早就發現了瓶里的汽油，將其倒掉後，換成水了。」日向放聲大哭，「他們兩個放把火那麼容易，而我的火就點不著？」目暮大吼，「快動手！」高木警官和幾個警察一起上去將日向幸制住，日向幸哭著掙扎，「秀臣！讓我去找秀臣！」大家都松了一口氣，目暮擦了擦頭上的汗，「總算沒釀成大禍。」
平次嘆息，「你看她現在的樣子，讓她就這麼死了也許還好一些。」柯南大怒，「胡扯！用推理把凶手逼到盡頭，再袖手旁觀看著凶手自殺的偵探，跟凶手又有什麼兩樣呢？《尼羅河上的慘案》最後的悲慘結局，你難道忘了嗎？」平次一愣，柯南所說的這個經典偵探故事多數人都知道。大偵探波洛一步步將兩名凶手的犯罪事實揭露出來，並用詐術逼二人認罪，沒想到在最後那對犯罪的情侶在所有人面前一起開槍自殺，這也是故事為什麼被稱為慘案的原因。
平次撓頭，「听起來很刺耳啊！你果然是個完美主義者！」千鈞不贊成平次的話，「這不是什麼完美不完美的問題，日向小姐罪不至死，更不是什麼窮凶極惡的殺人凶手，她有權利和義務繼續活在這個多彩多姿的世界上。這個世界上最差勁的人，就是不顧其他人的感受跑去自殺的人。自殺的人從來沒有替那些會為自己傷心落淚的人著想，那才是最大的犯罪。生命只有活著，才是最完美的，每個人都應當珍惜自己生命。也許你會說有的東西比如愛情會比生命更珍貴，但當你看到身前冰冷的尸體時，你才會發覺這個世界上真的沒有什麼比生命更寶貴了。」
所有人都吃驚地看著千鈞，大家仿佛頭一次認識他一樣。千鈞暗暗叫苦，有些過火了，「哈哈，其實我是在一本哲學書上看到這些話，就背下來了，哎呀，真是糟糕，好像中間忘了一段……」大家都一起大笑，柯南搖頭笑道，「這個笨蛋！」就連日向幸也有些哭笑不得。外面傳來聲音，「千水說的很好，你不要這樣做，阿幸。」長門道三在兩名警員的攙扶下走了進來，「不要去做追隨秀臣的蠢事。你媽媽絕不會像你這樣。」日向幸哭道，「你懂什麼啊？你又不認識我媽媽！」
長門道三露出溫馨的笑容，「我認識。因為那支鋼筆是我讀小學轉學時送給你媽媽的禮物。雖然你一直以為是你爸爸留給你的，其實你媽媽就是我的初戀情人，我在你的身上看到了你媽媽的身影。我本來是想讓毛利偵探去證實這件事情的，沒想到出了這麼多意外。」
信子忽然明白了，「我說呢，原來是這樣，怪不得爸爸這麼信任日向，還讓她擔任貼身秘書這麼重要的工作。」平次也明白了，「所以案發後，長門先生說日向一直在自己身邊，沒有離開過，是因為這個原因才包庇她的。」長門道三拉著日向的手，「我不會求你原諒秀臣，這本來就是他犯下的錯誤，現在他已經用死亡償還了這份罪行。不過，你還年輕，今後的路還很長，你要連秀臣那份一起好好活下去，你媽媽一定也是這樣希望的。」
這件案子終于落下帷幕，目暮和高木等人將日向幸帶往警局。毛利清醒過來，搞清楚事情的原委後，大家也一起向長門社長告辭離開。千鈞等人先趕往車站送平次。等車的時候，平次抱怨，「千水，你下次發現什麼記得要早點說啊！」千鈞火大，「我早說了死亡時間不對，可你們兩個都不信！」平次笑道，「那是以前我們沒有合作過，下次我就知道了。」平次又對柯南說，「工藤，你早就知道日向幸小姐是赤誠琴美的女兒吧，居然一直瞞著我。」小蘭突然從後面出現，「啊，平次，你又叫他工藤了！」
三人大吃一驚，千鈞暗罵，「這個混蛋，我跟他說過多少次了，要喊柯南不要喊工藤！」平次反應過來，模著柯南的頭大笑，「是嗦嗦，日向幸布置的局中局太巧妙了，這個小鬼讓我把事情說得再清楚一點，所以我才說嗦。」小蘭這才釋然，「日向小姐的確很厲害，我都有些迷惑，更何況是柯南這個小孩子呢！」千鈞低聲道，「大阪人還真會裝蒜啊！被小蘭听到兩次，都成功掩飾過去了。」柯南也不得不佩服，「大阪人真有一套！」服部平次自我解嘲，「那是，論裝蒜我可是日本第一！」
尾聲，日向幸為父母報仇，巧妙利用長門光明殺害長門道三的計劃，殺死長門光明，在長門家聘請的大律師的辯護下，陪審團認定日向幸雖然有謀殺動機，但也算勉強是防衛過當。法官依然裁定日向幸謀殺罪名成立，但只判處2年有期徒刑，緩刑2年（注︰緩刑只適用于3年以下的有期徒刑，緩刑期限在原判刑期以上5年以下，作者前文美術館殺人事件所寫判罰有誤，與現實情況不符，特此更正，請勿當真）。長門光明謀殺長門道三未遂，但其人已死，不再追究罪責。毛利小五郎因破獲長門家連續慘死事件，警視廳給以b級獎勵。毛利小五郎再次名聲大振，成為熱門人物。
平次和千鈞非常榮幸成為龍套陪襯，沒有獲得任何獎勵。平次大為不爽，在大阪他無法獲得獎勵，沒想到在東京地區依然如此。千鈞好笑，「只要毛利叔叔這個名偵探出場，功勞就多半都歸他了，你這個關西人就更不用想了，目暮警官絕不會將這個獎勵放到外人頭上的，這是個面子問題，因為毛利大叔好歹也是警視廳出身的。」