房間內，所有相關人都到齊了，包括小宮山敦子、津田秀夫、勝又謙吾、星野治行、新倉弓子。橫溝的科長，是個禿頭的胖子，戴著花鏡，似乎正在不懷好意地看著毛利。毛利站起來，扭了扭僵硬的脖子，「我是天下聞名的名偵探毛利小五郎，這次針對小宮山泰司這起殺人案件，我馬上就會把我的推理告訴各位。在此之前，我要先簡單講一下，案件發生時的狀況，有些問題需要相關人確認一下……」
禿頭科長不滿，「廢話不要說了，案件發生時的情況，在坐的人都知道。你就直接說他們三個人哪個才是真正的凶手，理由和證據是什麼。」毛利問道，「直接說真凶啊？」禿頭科長點頭。毛利開始拖延時間，「雖然我沒有經過詳細調查，但我想呢，真凶應該就是……大概是……雖然目前還沒有證據，這個可能是……」
大家全都鄙夷地看著毛利，禿頭科長看了看橫溝，眼中的意思很明確，「這是什麼名偵探啊！」橫溝也很無辜，月復誹道，「你既不讓人家調查，也不讓人家詢問當事人案發的情況，這怎麼推理啊！」小蘭臉紅，捂著額頭，「我都快看不下去了！」毛利決定使用千鈞的推理，「這次命案的真凶，實際上是……」
門外，柯南好笑，「大叔這次連胡扯都扯不出來了。本來還以為讓他可以多爭取一點時間呢。」千鈞道，「那就讓他先用我的推理，擋一陣子吧！」柯南搖頭，「會砸了名偵探招牌的，你那個推理中間有個致命的漏洞。」說完話，柯南從門縫里射出了麻醉針，毛利跌坐在門前。橫溝大喜，「我們的名偵探現在終于要開始發威了，科長！」科長高興，「這就是沉睡的小五郎嗎？」
毛利開始發話，「我剛才終于想明白了，橫溝警官。就如同他們三位講述的一樣，被害人小宮山泰司實際上是連續三次慘遭他人殺害。」橫溝道，「那就是千水老弟推測的那樣，星野先生在說謊嗎？」毛利道，「不，他們都沒有說謊。被害人確實到過三人的休息室。重點在于前後順序，這個大致的過程，千水的推理沒有出現太大的偏差。勝又謙吾供述的時候是這樣說的，[被害人似乎喝了酒，搖搖晃晃]，對吧？」勝又點頭，「沒錯，是這樣。」
毛利道，「可是小宮山向來有心髒病的宿疾，我不認為他會喝酒到走路都走不好的地步。何況就要上台演出了。」勝又贊成，「你說的對，他這個人雖然有很多缺點，但很敬業的。」毛利道，「那他為什麼會搖搖晃晃呢？恐怕是因為他之前剛剛被人毆打了頭部的關系，這一點千鈞的推理沒有錯。問題在星野先生這里。星野治行是這樣描述的，被害人抓住他的衣領，說[新倉弓子是我的女人]。」
星野肯定，毛利道，「可是，這樣的小宮山也不對勁。他突然闖進你的休息室，怎麼會突然為了弓子小姐的事情揪著你理論，在此之前，如果沒有什麼導火索，他不會有這種反應。」千鈞問道，「那毛利叔叔，為什麼你認為我的推斷是不對的呢？」橫溝也覺得奇怪，「我覺得千水的推理也有道理。」毛利道，「有兩個地方不合理。第一，星野先生的供述沒有什麼明顯的漏洞。根據千鈞的推理，假如他發現小宮山死在弓子的房間，拖尸體到別的休息室，這是可能的，理由是他想庇護弓子小姐。」
「但是，如果他發現小宮山未死的話，完全沒必要補上一記，直接叫救護車就行。因為他那時並不能完全肯定是弓子小姐打暈了小宮山，那一切都只是他的猜想，為了猜想去殺人，這是非常不合理的。退一步講，他知道是弓子小姐動的手，也沒必要殺人滅口。因為小宮山非禮弓子小姐在前，弓子小姐最多是有些防衛過當，只要救活小宮山，這件事很可能是不了了之。因為講出來，對雙方都沒有好處。」橫溝連連點頭，「的確，非常有道理啊，毛利先生。」千鈞問道，「那第二個不合理呢？」
毛利道，「第二個不合理的地方，就是你所說的行凶在走廊上。在這種地方是非常危險的，很容易被人發現。在星野先生跑回自己房間取花瓶的時候，小宮山很可能起來或者說話，驚動其他人，比如前面房間里的勝又先生。」千鈞道，「那星野把被害者拖到小宮山的房間，再行凶呢？」毛利道，「道理是一樣的，如果小宮山醒來，發現有人在拖著自己行動，就算沒有恢復行動力，也一定會大喊大叫的。如果被害人是在被拖到自己的房間才突然醒來的話，星野再動手打擊的話，用的必定是小宮山房間的花瓶，而不可能是星野房間的花瓶。」
橫溝連連點頭，「不愧是毛利先生，一下子就看出了破綻。的確，這兩種情況綜合起來考慮，就能證明星野先生並不是這樣行凶的。」毛利道，「對，所以我認為星野先生並沒有說謊。那麼現在的問題就是弓子小姐了。新倉弓子小姐，我想就是你拒絕了小宮山的非禮，他才會跑到星野先生的房間搞出那樣一出鬧劇。綜合這些情況來看，千鈞關于小宮山遇害的三段推理中，弓子小姐、勝又先生這兩段大致沒錯，但星野先生這部分就完全是憑空想象了。」禿頭科長糊涂，「毛利先生，我還是沒听明白整個過程。」
毛利道，「好的，我現在就把事件的整個真相講述一遍。過程中，有什麼疏漏的地方，請各位及時告訴我。」毛利推理，第一段是這樣，案發的當天，小宮山泰司先到了新倉弓子的房間，在意圖非禮弓子小姐，被弓子用花瓶擊中了後腦勺。弓子小姐以為自己殺了人，立即倉皇逃離了現場。但是過了沒多久，泰司恢復了知覺。
弓子吃驚，「就是說……」毛利道，「沒錯，他當時只是一時昏倒罷了，因為你畢竟是個女子，體質柔弱，想要憑借一個區區的花瓶，打擊一次就殺死一個人，還是很困難的。」千鈞道，「換句話說，弓子小姐，你只是正當防衛而已，稍微有些過當，但並不要緊。因為被害人並無大礙。」
毛利繼續推理，第二段是這樣，小宮山恢復知覺後，離開弓子的房間，直接沖進了對門的星野的休息室。因為小宮山認為，弓子小姐之所以會拒絕他，完全是因為星野的關系。而且他還懷疑弓子打暈自己後，一定是跑到對門找星野求救了。然而，到了之後，小宮山沒有看到弓子，就沖著星野發了一通火，說了那些宣告[弓子小姐是我的女人]那些話。星野在氣憤之下，也用花瓶打了小宮山的後腦勺，以為他死了，就匆忙將他拖到了隔壁小宮山自己的房間。但是小宮山的頭可真是鐵頭，堅硬的很。沒多久，小宮山又恢復知覺站了起來。
大家都非常驚訝，紛紛議論起來。橫溝稱贊，「好厲害的鐵頭功啊！」毛利笑道，「就是說啊，但是這次星野先生的打擊力度就遠遠超過了弓子小姐，給小宮山造成了輕微的腦震蕩。」
毛利繼續推理，第三段是這樣的，小宮山醒來後，發現在自己的房間，只不過他沒有學乖，又立刻沖了出去，為的是發泄連續兩次被人擊中後腦勺的那口惡氣，但他離開房間後，並沒有在隔壁和隔壁對門的房間找到弓子小姐和星野先生。因為他們二人都以為自己殺了人，先後躲出去了。于是，小宮山憤怒之下，又沖入了勝又的房間。因為有輕微的腦震蕩，所以他才會搖搖晃晃，身體平衡不穩。
勝又立即明白了，「對啊，所以他才會怒氣沖沖地去我那里，原來是這個原因……」橫溝道，「這麼說，最後的凶手還是勝又先生了！」勝又嘆氣，「你看吧，從一開始我就說人是我殺的。」弓子有些愧疚，「勝又先生……」禿頭科長贊嘆，「不愧是毛利先生，這麼快就搞清楚了整個案件。」大家都以為真相大白了，毛利卻道，「不，你們都錯了，你們太小看小宮山先生了。」大家都有些吃驚，「什麼啊？」橫溝低聲問道，「什麼意思，毛利先生？」
毛利道，「發現尸體的時候，死者的兩只手都痛苦地壓在胸口。但是照勝又先生所言，他應該曾經拖動小宮山先生到對門房間去，多少有一點距離。拖行的過程中，死者的雙手一定會松開才對，無論用那種拖動方式。」千鈞問道，「勝又先生，你當時是拖動死者的雙腿，還是拖動他的雙臂，再或者是直接拉上半身？」勝又道，「是雙腿，我拖著他的雙腿，放到對門房間里。我記得那時他的兩只手臂都張開了。」
毛利道，「但在陳尸現場，他的兩只手為什麼會放在胸口呢？這答案只有一個，那就是小宮山先生在那之後，又醒了過來。只有這樣，才能解釋通他為什麼會死死地捂著胸口。」大家都發出震驚的聲音，千鈞道，「那小宮山先生是在醒了後，心髒病發作死去的嗎？」毛利道，「重要的就在這後面，他的確是因為心髒病發作才氣絕身亡的。他醒來後，心髒病發作，急忙去藥罐里找藥……」橫溝擊掌，「對了，這個時候他發現罐子是空的！」
毛利道，「世上不會有人沒注意到這麼重要的藥已經吃光了吧！更何況，那天早上他還服用過，更不可能沒有發現這一點。」橫溝道，「可是，事實上……」千鈞道，「橫溝警官，我問過津田秀夫先生，他記得早上時，小宮山的藥罐里至少還有兩粒藥。」津田肯定了這一點，「是這樣的。」橫溝抓瞎，「那救命的藥怎麼會突然不見了呢？」毛利道，「因為有人偷走了這些性命攸關的藥。」
橫溝質疑，「可是我問過了，小宮山先生一直把藥罐掛在脖子上，就是為了防止丟失。有誰能在他的藥罐上動手腳而不被發現呢？」毛利道，「只有一個人能做得到。早上發病後，他為了沖洗全身流出來的冷汗，應該洗過淋浴吧，敦子夫人？為了避免淋濕救命的藥，他自然會把塑料藥瓶從脖子上取下來。」大家都驚叫起來，「難道是夫人？」「不會吧？」敦子冷冷道，「從現場的所有證據來看，我的確有嫌疑。」
敦子輕笑，「不過大偵探，你沒有證據能證明是我將他的藥偷偷拿光啊！說不定是他自己忘記了。」毛利道，「我又沒說是你把藥拿光。如果你真的把藥都拿光了，小宮山先生心髒病發的時候，他應該會設法找人求救，因為樂屋這里是有保安值班的。但是他卻沒有這麼做，依我猜測，你在藥瓶里面放的恐怕是別的藥。而且只剩下了一顆！當然，小宮山先生毫不猶豫地將其吞服了下去。但是應該控制的病情並沒有控制住，他最終在痛苦中氣絕身亡。」
大家都看向夫人，敦子閉上眼楮沒有說話。這時，橫溝的手機響了，負責解剖尸體的法醫人員告訴橫溝，在死者的胃部發現了胃藥。橫溝生氣，「胃藥？這什麼跟什麼啊？啊，跟毛利先生說他就知道了？」橫溝只好告知了毛利。毛利笑道，「哦，原來是胃藥啊！」敦子笑了，「那是我平常吃的藥。」橫溝問道，「這個，到底是怎麼回事啊？」毛利道，「我請千鈞拜托鑒識和法醫調查過小宮山先生的藥瓶，看看那個藥瓶里面有沒有放過其他藥品的痕跡。」
橫溝這才明白，「對了，小宮山最後吃的那個藥，難道就是胃藥嗎？」千鈞道，「應該是的。」敦子笑道，「唉，真是服了你們了！這次要不是你們三個輪流擊打他的後腦勺，法醫一定會斷定他是死于心髒病的老毛病，也不會把這些警察搞進這件事情里。當然了，也不會驚動這位大名鼎鼎的名偵探過來了。」弓子有些慚愧，「對不起啊，敦子夫人！」千鈞問道，「那麼敦子夫人，你為什麼要謀殺親夫呢？」
敦子嘆氣，「你們知道的，我們年齡差距很大，感情不合。我受夠這個老頭子，不想跟他過了。可他偏偏死拽著我不放，不肯跟我離婚，自己卻在外面整天調戲年輕漂亮的女人。所以，我就想讓他死于心髒病，這樣就一切都結束了，也沒有人會懷疑到我身上。」千鈞問道，「那你跟津田先生之間……」敦子笑道，「我們之間什麼都沒有，我要找男人，也是要找個年輕一點的，比如毛利先生這樣的，難道你們以為我會看上津田導演嗎？」津田苦笑，「我只是同情敦子夫人而已，結果就有人說閑話，說我們關系曖昧……」
禿頭科長問道，「毛利先生，難道沒有可能是津田先生與敦子夫人合謀殺人嗎？」毛利道，「不會的。因為千鈞詢問他，早上病發時，小宮山的藥還剩下多少，津田先生說的很清楚，死者吃完一顆後，至少還有2顆。如果他們是合謀的話，他一定會說一顆也沒有了。這樣，我們就不會懷疑是藥品出了問題，更不會懷疑到敦子夫人身上，一定會以為小宮山的藥本就用光了，才會心髒病發而死。」禿頭科長連連點頭，「非常合理，不愧是名偵探！」
毛利醒過來後，千鈞還沒有來得及婉轉告知他真相，禿頭科長與橫溝就一起送毛利出來了。來到樂屋外面，禿頭科長連連贊嘆，「呀，真是名不虛傳，簡直太完美了！」毛利謙虛，「哪里，你過獎了！」橫溝笑問，「不過毛利先生，您怎麼想到讓我們警方的人員去調查那個藥物呢？你怎麼想到可能是藥品出了問題呢？」
毛利一愣，「啊？」柯南大驚，「那個，這個其實是……」千鈞也冒汗，「糟了，這下大叔要起疑心了！」毛利忽然大笑起來，擺動手指，「這怎麼能說呢？這當然是我的最高商業機密了！」千鈞笑道，「還是大叔厲害，遮掩過去了！」柯南松了口氣，吐槽，「我看你是根本不知道吧，大叔！」
尾聲，小宮山敦子因離婚不成，謀殺親夫小宮山泰司，被法庭判處了5年徒刑。新倉弓子打傷泰司，但因泰司非禮在先，因此警方按照正當防衛處理了，只是警告她以後不要防衛過當。勝又謙吾、星野治行二人因打傷泰司，導致其心髒病復發，各被警方拘役3個月，沒有判刑。毛利小五郎偵破樂屋鐵頭殺人事件，靜岡縣給以b級獎勵。這件十分有趣而又非常轟動的案子，在媒體報紙上廣泛報道，沉睡小五郎的名聲再次大振。