在观光的列车上，美雪（铃木杏 饰）再次邂逅了金田一（松本润 饰），并跟随于他。搭档用手中的DV记录着产生的统统。某夜，一个木偶团长不幸被害。案发后，警探发明他本来在车厢里的遗体不翼而飞，于是引起了一阵骚乱。探长决定在一家旅店临时住下，找寻犯法怀疑人，金田一等人也一同前去。厥后，根据案情，怀疑人被锁定在木偶团体成员之中，探长想通过体重以缩小查抄范畴。但是，一个女成员的不测殒命，却让金田一发明白隐蔽的机密，并由此揭开了一桩尘封多年的旧案原形……
　　本片根据天树征丸的漫画改编，除上述特别版把戏列车杀人变乱外，还包罗以下6个变乱，分别为幽灵客船杀人变乱、法兰西银币杀人变乱、黑死蝶杀人变乱、速水玲香诱拐杀人变乱、把戏的森杀人变乱和露西亚人形杀人变乱。