第二天，千鈞與新一在帝丹高中會合，二人商量一下就立即逃課，匆忙驅車趕往警視廳，果然警視廳出了大案子。東京市副市長夏咲樣平突然在醫院中意外身亡，鑒識科確定是服用超量某種aT藥品中毒身亡。警視廳目暮警官親自帶隊詳細調查了負責病房的醫生、護士和清潔工，沒有發現任何破綻。值班的醫生說當天晚上夏咲樣平聲稱肚子疼，主動要求開一瓶aT藥品。
護士說，事發當晚，夏咲樣平精神極度抑郁，情緒很不好。他的秘書大塚曹男也聲稱夏咲樣平正在接受上層關于他是否受賄的調查，后來證明確實有此事，但受賄之說暫時查無實據。于是目暮警官他們開始懷疑夏咲樣平是自殺，但是他的女兒夏咲美富堅持不肯相信父親是會自殺的，因為父親那天還答應她一起去櫻花渠踏青，順便看望孤兒院的孩子們。所以夏咲美富就托了佐藤警官請工藤新一來幫忙調查一下。
新一很快就開始約見所有的相關人，重新聽取他們的口供，經過調查新一很快就發現當天晚上還有一個女人到過夏咲樣平的病房，而且當值的護士西城陳子在說謊話。這時候千鈞第一次見到了傳說中的高木警官，人長得挺帥氣，就是有點畏畏縮縮的，有時候很搞笑。這家伙現在剛到警視廳不久，還是個菜鳥，跟著目暮警官身后跑龍套，沒事的時候總偷著看佐藤警官。
高木對新一的推理非常驚訝，不自覺的就開始執行新一的指令，讓目暮警官大為惱火，到底誰才是他的頂頭上司。接下來千鈞用特殊能力的終端激波稍微刺激一下那位西城陳子，陳子在害怕之下交待，那天晚上自己的表姐加納雁子曾經到過夏咲樣平的房間，這位加納雁子與夏咲樣平有些不正當關系，她也是怕受到牽連才沒有說。目暮警官大怒，顧不得責怪陳子做假口供，命令高木馬上帶隊去抓加納雁子，可等高木趕到時候，加納雁子卻失蹤了。
過了兩天后，佐藤再次來學校找到新一和千鈞，告訴他們一個不好消息，西城陳子被不知名的人給綁架了。可是新一反而覺得這個案子開始有點頭緒了，千鈞再次借助了黑閃的驚人追蹤能力，一直帶著警視廳的人馬趕到一個郊區附近的小區，成功找到了一個販賣女子的犯罪團伙，西城陳子就在其中，加納雁子竟然是這個團伙的聯絡人。
高木警官覺得立功的機會到了，興沖沖的殺了進去，大叫我是警察舉起手來，結果被犯罪團伙開槍打傷了手臂，多虧了佐藤及時開槍相救，才保住小命。目暮警官很快就指揮警察們經過一番槍戰后抓住所有的犯罪分子，把最近失蹤的婦女全部救了出來。
惱怒萬分的目暮警部對高木不聽從命令擅自行動的行為大加訓斥，高木一臉沮喪，佐藤幫忙求情，“好了，目暮警部，高木也是第一次出這么大的任務，難免有些緊張，而且他還受傷了。你就原諒他一次吧。”目暮警官只好點了點頭，“那就看著佐藤警官份上，這次就算了。真是的，早知是是這么危險的行動就不帶你這個菜鳥了。”高木在旁邊不停道歉，“哈伊，對不起，目暮警官。我下次一定會聽從你的行動安排的。”
然而抓到的加納雁子聲稱當晚確實進入夏咲樣平病房，二人發生關系后，她洗完澡就直接離開了，當時夏咲樣平情緒非常低落，聲稱活著沒有意思，不如自殺了事。這時候搜查課其他幾位警官在夏咲樣平的住處找到他藏匿的大量現金和珍貴寶石，證明是他受賄的證據。所以松本警視也認為這個案子可以以夏咲樣平自殺結案。但是工藤新一堅決不同意，他覺得很多地方太巧了，千鈞認為新一是多次一舉，既然警方都認為是自殺了，他們兩個何必給人家找麻煩，其實千鈞是擔心這件案子會涉及到高層的政治斗爭。
回到學校的新一依然悶悶不樂，連小蘭和麻美都不能讓他開心起來。千鈞暗道，這家伙還真是推理狂人啊。文良跑來詢問千鈞什么時候安排英雄救美的戲碼，千鈞無可奈何，現在根本就抽不開身啊，于是就隨口說稍等幾天就會安排了。而這時候夏咲美富通過澤口云靈的關系找上門來，夏咲美富與澤口云靈哥哥曾經是同學，她希望工藤新一能夠幫她把父親的死因查清楚，新一一口就答應了。
千鈞知道這件事情非得繼續調查下去了，那么首先最值得懷疑的依然是那個加納雁子。而這時候目暮警官接到報案，發生一起縱火案，現場的一位死者被燒的面自全非，身份無法確定，只能勉強推測是個女子。唯一的線索是一件送水的廣告衫。很快佐藤警官和高木警官就追查到了送水的人員門城吾肋，門城吾肋發現不好，立即駕車逃跑，佐藤帶著高木飆車猛追，門城卻出前面的高速路口出車禍意外身亡了。
這時候千鈞和新一卻找不到剛剛被假釋的加納雁子，連她的表妹西城陳子也沒有再見過她。千鈞著急之下只好讓黑閃再試著找一找，可黑閃找到那家縱火現場后就再也找不到別的氣味了。新一也是頭疼，只好打電話到警視廳詢問，才知道目暮警官他們剛好正在追查那件縱火案，那么被燒死的人，高木警官立即搶先回答，肯定是加納雁子。
于是目暮警官馬上下令進行顱骨和Dna核對，結果證實了高木警官的推測。目暮警官大驚失色，知道這件案子恐怕非常復雜了。新一和千鈞根據高木所說的門城吾肋之死，很快就找到了制造車禍的h道人物龜平曉三，將其抓住后在千鈞的人棍恐嚇方法逼問下，龜平說出一個重要線索，那位夏咲樣平副市長死的時候，加納雁子帶著一個女人一起到了夏咲樣平的房間，這下子終于把新一推理上的疑惑解開了，新一一直懷疑那天到過病房的不止一個女人。
這時候，澤口云靈緊急報案，她的好朋友夏咲美富被兩個混混用刀捅傷了，幸好當時她和文良路過，就救下了夏咲美富。工藤新一立即就知道這恐怕是背后兇手的肆意報復，請目暮警官趕快加強對夏咲美富的保護。這時候工藤新一根據推理，很快就找到了另一個疑點很大的女人，毒販二宮的情婦浜崎令子，目暮警官就下令立即追捕浜崎令子，高木警官這次表現神勇抓住了毒販二宮。
可二宮說他很久沒有見過浜崎令子了，而浜崎令子好像憑空消失了，仿佛沒有這個人存在一樣。千鈞覺得那個二宮肯定沒說實話，建議警視廳采取些暴力措施，但被目暮警官拒絕了。于是二宮被釋放，他跑到了米花汀附近找到了浜崎令子，二人商量著趕快一起遠走高飛，可是浜崎令子卻突然出手殺死了二宮，她覺得自己一個人更安全。外面聽到聲音不對的佐藤警官立即沖進去成功擒住了浜崎令子，原來她一直在暗中跟蹤二宮，新一和千鈞也在外面藏著，這是他們欲擒故縱之計。
浜崎令子在新一的推理證據下不得不承認與加納雁子一起到過醫院，但她堅持說自己一直是在護士辦公室休息，進病房里面的是西城陳子，她們表姐妹二人一起雙F服侍的夏咲樣平。西城陳子卻十分生氣，她也堅持進病房是浜崎令子和表姐加納雁子，他們上演的鏘鏘三人行，是自己在護士辦公室把風的。
聽得大家全是一臉黑線，新一很快就推理出來這次說謊的是浜崎令子，高木警官卻認為西城陳子也很可疑，因為她已經連續做了兩次偽供。為了盡快讓浜崎令子說出實話，千鈞就想到了用中國電影《九品芝麻官》里面那個被斷了半截身子的逼供的辦法，先假裝把浜崎令子交給子虛烏有的特別逼供科，千鈞故意讓警察們繪聲繪色的描述特別逼供科逼供的各種殘忍方法，之后扮演半截身子的人自然是一臉不情愿的高木警官，這下子把浜崎令子嚇得魂飛魄散，哆哆嗦嗦的一定要見目暮警官，并且馬上交待了東京的倭柯集團與夏咲樣平的秘書大塚曹男相互勾結做出不少違法的事。
她接著敘述，后來這件事情被夏咲樣平察覺，他念在多年的交情上讓大塚曹男去自首，于是大塚曹男狗急跳墻，他絞盡腦汁，多方策劃，通過威脅利誘的手段買通了女毒販浜崎令子，逼她借進入病房與夏咲樣平歡好時將超量aT品投入夏咲的飲料之內，導致夏咲樣平中毒身亡。事后察覺的加納雁子威脅浜崎令子給她大量錢財，為防止浜崎令子暴露，大塚曹男又找到了急需一大筆錢還高利貸的門城吾肋，讓他縱火燒死加納雁子。
當發現門城吾肋被警察追捕后又急忙出錢讓龜平曉三制造車禍將其滅口。至此，所有的案情都真相大白了。目暮警官親自帶隊抓捕了倭柯集團的社長屈思尼德，但是高木警官和佐藤警官卻沒有抓到大塚曹男，大塚曹男得到了消息及時逃跑了，之后佐藤警官找了好幾個他的藏身之處都撲空了，甚至連利用黑閃都找不到他，新一說這家伙已經知道他們用狗尋找犯人的辦法，肯定采取了措施。
這時候新一開始模仿福爾摩斯，仔細推理每一個大塚曹男的有關細節，順著線索驚訝的發現大塚曹男隨身攜帶了大量炸藥。目暮警官也知道案情開始惡化了，下來封鎖各個交通要道，全力追查大塚曹男。而工藤新一充滿了斗志和信心，大聲喊，“華森，帶上你的槍和黑閃。我們去追這家伙，我已經推理出新的線索了。”
于是千鈞開車會合佐藤警官和高木警官等緊急出動，并根據新一的推理過程，帶著黑閃進行一步步的判斷追尋，終于在東京郊外的櫻花渠附近找到了大塚曹男。而這時候夏咲美富領著一群孤兒院的孩子在這里踏青，她和澤口云靈這次來做義工的，文良為了追求云靈，自然也跟了過來，還在給孩子們講解昆蟲知識。
大塚曹男沒有想到新一和千鈞他們這么快就追了上來，他沖過去想要綁架夏咲美富和孩子們，澤口云靈沖上去擋住了他，然而大塚曹男卻掏出手槍將云靈擒住，站在渠口的高處叫囂著如果警察不放他離開，他就引爆所有炸藥跟云靈同歸于盡，原來他自從知道平成年代的福爾摩斯介入這件案子后就做了最壞的準備。
新一、千鈞、佐藤、高木以及其他警官都把槍對準大塚曹男，大家都不敢冒險開槍，生怕引爆炸藥。而這時文良偷偷的從后面爬上來，飛身而起將大塚曹男撲倒在地，二人一起向下面滾落，千鈞大叫危險，以最快的速度沖過去一把推開了發愣的云靈，俯身伸手拉起抓住一塊凸起磚塊的文良，一起向身后仰去，隨后下面就傳來驚天動地的爆炸聲。
好在千鈞匆忙用土系力量悄悄護住二人的身體，二人才沒有受更大的傷。等硝煙散后，千鈞和文良一身狼狽的從落下的塵土中爬出來，文良忍不住說，“我K，千鈞啊，我只是想英雄救美一次你也不用搞得這么逼真吧。你從哪里找來這么個生猛的哥們，炸藥都像是真的，我真的太佩服你了，連警察朋友都請了這么多，你不怕真的鬧出事情來啊。對了，下面那哥們沒事情吧，這么高掉下去怕是要摔斷腿的，哦，我知道了，你是不是下面還有安排啊？”
千鈞剛才也是嚇出一聲冷汗，這混蛋居然以為是自己安排的英雄救美，“下面那哥們只怕粉身碎骨了，你要好好珍惜這次機會啊。”文良聽得有些莫名其妙，云靈再也忍不住過來抱住文良大哭起來，云靈終究還是女孩子。文良趁機抱緊云靈，輕輕地親吻她的額頭，還悄悄對千鈞作出勝利手勢。新一過來說道：“文良這小子膽子可真大啊，果然是問世間情為何物，直教生死相許。”
千鈞好笑，如果文良事先知道今天這場偶遇不是他安排的，只怕嚇得腿都得軟了，至少也不會表現的如此神勇。高木警官他們也都過來，佐藤對文良和云靈的愛情充滿憧憬，高木的眼里也都是羨慕。隨后，佐藤指揮大家開始安撫那些嚇得哭泣的孩子們和夏咲美富，很快鑒識科就證明了大塚曹男的確已經被炸得粉身碎骨了。忙乎完之后高木請大家去警視廳做筆錄，一路上，文良摟住云靈坐在千鈞車后面，低身安慰著依然在緊張地發抖的云靈，暗地里還在佩服千鈞，瞧人家找的警察朋友真給力，做戲都要做全套啊。
尾聲，倭柯集團屈思尼德因為違法事件以及涉嫌出資給大塚曹男買通他人行兇被判處百年徒刑，浜崎令子因殺死夏咲樣平副市長和毒販二宮以及販毒罪、拐賣婦女等罪行被判處終身監禁，誰讓她殺死的是日本政府高官。龜平曉三因設計車禍殺死門城吾肋，派遣手下刺傷夏咲美富，判處5年有期徒刑。
西城陳子因兩次作出假口供被警告后釋放。罪魁禍首的大塚曹男已死就不在追究。文良受到警視廳B級獎勵，但卻被目暮警官請去受了一天的教育，直到這時文良才明白過來，千鈞不是特意安排的這場英雄救美，嚇得汗都出來了，讓云靈好笑他怎么現在才害怕起來。從這天開始，文良和云靈就正式確立了戀愛關系，文良的目的算是達到了。佐藤警官和高木警官也都受到警視廳正式嘉獎，工藤新一和千水千鈞再次證實了他們平成年代的福爾摩斯與華森的光榮稱號，這次目暮警官再次給予二人a級獎勵。不過這天回去后，千鈞的黑色筆記本上就多了高木涉的名字。
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