Một vụ đánh bom tại Nichiuri TV vào mùa thu. Satsuki Cup, trao vương miện cho người chiến thắng Hyakunin Isshu của Nhật Bản, hiện đang được quay bên trong cơ sở. Vụ việc dẫn đến một vụ náo động lớn và trong khi tòa nhà đang cháy thành tro, những người duy nhất còn lại bên trong là Heiji và Kazuha. Họ được giải cứu kịp thời bởi Conan, người đã chạy đến hiện trường. Cả danh tính và mục đích của kẻ đánh bom đều chưa được biết. Trong lúc bối rối bao trùm bởi vụ nổ, Conan gặp một cô gái xinh đẹp bí ẩn, người tự nhận mình là "vợ chưa cưới của Heiji". Tên cô ấy là Momiji Ooka và cô ấy là nhà vô địch của trường trung học Kyoto trong trò chơi Karuta. Như định mệnh sắp đặt, Kazuha sẽ đối mặt với Momiji trong Hyakunin Isshu, vì vậy cô bắt đầu luyện tập với sự giúp đỡ của mẹ Heiji, Shizuka, một người chơi Karuta lão luyện. Cùng lúc đó, trong một ngôi nhà Nhật Bản ở Arashiyama, ngoại ô Kyoto, nhà đương kim vô địch Satsuki Cup bị sát hại. Hình ảnh hiện trường vụ án tiết lộ sự hiện diện của Momji. Ngoài ra, một số thẻ Karuta đã được rải xung quanh nạn nhân. Conan và Heiji, cùng với sở cảnh sát Osaka và Kyoto, bắt đầu cuộc điều tra về chiếc cúp Satsuki và vụ án giết người liên quan. Khi cuộc điều tra tiếp tục, họ phát hiện ra một bí mật liên quan đến Hyakunin Isshu.