Piala Satsuki, yang memahkotai pemenang Hyakunin Isshu Jepang, saat ini sedang difilmkan di dalam fasilitas. Insiden ini menghasilkan keributan besar dan, sementara bangunan terbakar menjadi abu, satu-satunya orang yang tersisa di dalam adalah Heiji dan Kazuha. Mereka diselamatkan tepat waktu oleh Conan, yang bergegas ke tempat kejadian. Baik identitas dan tujuan pembom tidak diketahui. Ketika kebingungan mengambil alih karena ledakan, Conan bertemu dengan seorang gadis cantik misterius yang mengklaim dia adalah “tunangan Heiji”.
Namanya adalah Momiji Ooka dan dia adalah juara Kyoto High School dari permainan Karuta. Seperti sudah ditakdirkan, Kazuha akan menghadapi Momiji di Hyakunin Isshu, jadi dia mulai berlatih dengan bantuan ibu Heiji, Shizuka, yang merupakan pemain Karuta yang terampil. Pada saat yang sama, di sebuah rumah Jepang di Arashiyama, Pinggiran Kyoto, juara Piala Satsuki yang berkuasa terbunuh. Foto-foto tempat kejadian mengungkapkan kehadiran Momji. Selain itu, beberapa kartu Karuta tersebar di sekitar korban. Conan dan Heiji, bersama dengan departemen kepolisian Osaka dan Kyoto, memulai penyelidikan mereka pada Piala Satsuki dan kasus pembunuhan terkait. Saat penyelidikan berlangsung, mereka menemukan rahasia yang terhubung dengan Hyakunin Isshu.
