这回的舞台时休学旅行。 　　游船的乘客除新一班级的30名学生之外，还有代理班主任北岛慎吾，导游西田麻衣，船长东邦夫和船员南田恭介。 　　第一天，园子由于晕船被送到休憩室休息。众人离开不久就听到激烈的水花声，当新一他们赶到时，园子已失踪，室内也发现留有搏斗的痕迹。 　　接手此案的县警多摩川刑警召开了搜查会议。由于园子是铃木财团的千金，极有可能被绑架勒索赎金。警方安排学生们住进了游船码头附近的酒店。而小兰也打电话向毛利小五郎求助，希望父亲能从案件的蛛丝马迹中找出凶手。谁知犯人竟然再次打来第二个绑架预告电话：“明天中午，我会再带走一个人……” 　　所有人都被集中到酒店大堂，入口统统上了锁，多摩川刑警指挥的县警们也集结待命。就在这一片紧张气氛中，时钟指向了中午，此时酒店突然停电。当灯光再次亮起之时，新一却发现身边的小兰消失了……

工藤新一（小栗旬）这晚收到挑战书，称将有他的同学在修学旅行的船上被绑架，若新一不能保护好同学，须让出“高中生名侦探”的称号。新一本对修学旅行没兴趣，这封信令他次日赶到学校与小兰（黒川智花）、园子（岩佐真悠子）及班里另外约30名同学会合。 众人刚登上旅行用船，新一即把目光投向代理班主任北岛慎吾、导游西田麻衣、船长东邦夫（松重丰）及船员南田恭介（西村和彦）等人，时刻保持着警惕。但园子仍神不知鬼不觉失踪。着手调查尚无头绪，他再接绑架预告电话……