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南和千钧、文良偷偷调查了三宫母亲的汽车，从上面找到了些线索，证实了这辆车就是案发那天晚上出现在现场附近的汽车。宫本由美也根据千钧的要求，查证了这辆车的出入记录，也证明了这辆车到过案发现场一带地区。然而，三宫依然大肆抵赖，坚决不肯承认罪行，并威胁目暮警官如果拿不出直接证据，就让目暮警官辞职滚蛋。松本警视也承受了巨大压力，不少高层人士或明或暗地表示关注这个案子。
万幸的是，火野安盛在医院抢救成功，清醒过来，说出了事实的真相。三宫知道吉泽跟川中分手后，几次追求都被吉泽拒绝。周六晚上7点钟，他又托了火野在电话亭打电话，冒充川中的朋友，约了吉泽出来说要把事情说清楚。但吉泽见到是三宫后，嘲讽三宫一顿，说出了自己有了新的男朋友，让三宫这个烂人死了这条心，然后嚣张地离开了。
三宫恼羞成怒，决定报复已经同居的北川和吉泽，在晚上11点时，三宫带着火野二人开车赶到北川的住处，到楼上空旷处突袭杀死了淬不及防的北川和吉泽。当然，作为帮凶，火野从三宫那里得到了一大笔钱。武成太郎也确认了火野的声音就是那晚上他听到的声音，店员也肯定买刀具的人就是火野安盛。登米鉴识等人也鉴定了那件血衣里面的附着物是三宫衬衣上面的，经过柯南的提醒，也证实了案发现场发现的蓝色纤维，是三宫母亲车上的坐垫纤维。
随后赶来警视厅的毛利侦探与目暮警官总结了案情，三宫被吉泽拒绝后，就精心策划了这场看似简单的谋杀案。三宫事先偷走了川中的制服，又在周六晚上故意陪川中到外面喝酒，让火野指使小樱绊住川中。三宫带着火野开着母亲的汽车赶到北川家，将北川和吉泽骗到外面楼顶处，说是有事情要谈清楚，然后发动突袭杀人。
警方开始调查时，三宫故意将警方的视线引到川中的身上，为了嫁祸川中，将那件血衣又放回到案发现场不远处的隐蔽地方。但警方还是将川中释放出来，三宫就打算杀死川中造成畏罪自杀的假象，没想到佐藤和高木为了川中的安全，提前出现阻止，但也因此不能证实三宫想要将川中推到楼下灭口。后来，三宫又发现火野已经暴露，就马上偷了辆汽车，开车制造车祸，打算杀死其灭口。出乎意料的是，千钧、文良、柯南在这之后也找到了火野，及时将其送入医院，保住了这位最重要的人证。现在人证物证旁证都已经形成了完整的证据链，三宫已经是罪责难逃。
案情都真相大白了，开始三宫依然抵赖，说火野故意将罪名推给自己，但在事实面前，抵赖不过，歇斯底里大吼，“都是我干的，那又怎样？吉泽源月她该死，我得不到的东西别人也休想得到。我把北川和吉泽一起送上黄泉路，也算成全了这对狗男女吧，他们两个难道是什么好人吗？哈哈……”
千钧、柯南、文良趁着警方进行最后审讯的机会，到警视厅休息室去补觉，晚上折腾了一夜，三人都累坏了。柯南笑道，“案子到现在已经查清楚了，三宫也承认了，这次他差不多得把牢底坐穿了，检察机关可以进行起诉了。”文良感叹，“没想到做警察这么辛苦，这么简单的案子搞出这么波折来。”千钧微笑，“所以毛利叔叔才不做警察改行去做了侦探。”
等三人睡醒后，已经是下午了，佐藤警官、高木警官带来了午饭，警视厅破获这个大案也是喜气洋洋，大家一边谈论一边吃饭。柯南他们才知道小五郎已经回去了，千钧也接到了小兰的电话，小兰怒气冲冲地指责千钧带着柯南出去做那么危险的事情。而柯南一晚上都没回家，小兰又把柯南骂了一顿，让他以后不要在玩这种危险的侦探游戏了。发泄完了后，小兰让千钧赶快把柯南送回学校上学。又过了一会儿千钧又接到了静杨她们三个的电话，她们也抱怨千钧这周总逃课跑去查什么案子，千钧费了一番口舌才安抚住她们三个，表示下不为例。文良苦笑，自己回去后肯定也要面对云灵的疲劳轰炸。
三人在吃玩饭打算马上回学校去，刚走到外面走廊，发现几位警官气冲冲地走过来。佐藤奇怪上前询问，几位警官说在看守处所那位三宫隆飞突然疯了。高木大惊，“喂喂，怎么可能，那家伙那么狡猾，怎么可能会疯？一定是装的……”同时，目暮警官和松本警视正在接见三宫家的委托律师，律师声称三宫隆飞具有精神分裂症，还出示了5年前的诊断记录，要求将警方立即释放三宫隆飞。同时，警方也确认了三宫家确实有精神病遗传病史，相关的邻居也能作证，三宫小时候就有些不正常。那位诊断医生也确认隆飞在5年前到他那里进行过诊断，并出示了相关的档案资料。
所有的警官全部抓瞎了，警视厅立即变得气氛凝重，大家都知道这里面有问题，可没有丝毫的解决办法。松本警视无奈打算放人，对方的家族已经频频向警视厅施加压力了。柯南提出一个权宜之计，先将三宫送到精神病医院进行简单的鉴定，再做打算。松本警视摇了摇头，精神病的判断本来就很复杂，很多人不发病的时候与正常人无异，医院也很难做出明确的诊断，而且对方肯定也在那边做好了准备。目暮警官抱着试一试的想法，下令将三宫押出来，准备送往东京最权威的一家精神病医院进行检验。
佐藤警官满脸怒色地拽着三宫走到警视厅楼下，准备上车将其押往精神病医院。三宫嚣张地调戏佐藤，大声嘲笑警视厅的这些警官。千钧、柯南、文良都有些无可奈何，高木等警官也都脸色难看，可这就是法律，精神病人不负法律责任，任何人都没有办法。这时，突然间从旁边冲出来一个魁梧的大汉，一把将三宫摁倒在地上，“你还我老婆，你这个混蛋居然抢走我老婆，我跟你没完……”
还没等佐藤反应过来，那个大汉掏出了一把尖刀玩命地向下捅去，三宫发出了凄厉的惨叫，等佐藤和其他警官一起冲上去将大汉制住时，三宫已经被捅了数刀，在救护车赶到之前气绝身亡。所有人都没想到三宫隆飞会是如此下场，而警官们也发现了这个大汉有些精神不正常，他居然把佐藤当成了自己的老婆，冲佐藤不停地喊，“老婆，你不要离开我啊！你要跟别的男人跑，我就杀掉那个男人，没错，杀掉他，杀掉他……”
随后武成太郎和于泽先生气喘吁吁赶来，证实了这个大汉就是武成次郎。原来，今天中午的时候，他们二人就找到了武成次郎，二人打算再次向警视厅附近的民政部门申请特别救济，希望能够把武成次郎送到精神病院。在二人忙着办理手续填写表格的时候，武成次郎又偷偷地跑掉了。武成太郎的申请再次被民政部门驳回了，因为民政部门怀疑武成太郎有利用弟弟骗取救济金的嫌疑。
武成太郎和于泽失望万分，从里面走出来时发现次郎不见了，急忙到处寻找。后来，发现警视厅楼下围了很多警官和群众，就急忙跑过来。目暮警官大为恼火，“八嘎，你们怎么回事，为什么不把他锁在家里？你们知道他带刀上街有多么危险吗？”武成太郎也满腹苦水，“警官，我弟弟这个样子，我当哥哥的也不好受啊。他平时也很正常，我总不能将一个大活人天天关在屋子里吧。我可是他的监护人啊，天天怕出事，结果还是出了人命。可政府部门今天又拒绝了我的救助申请，这以后可怎么办啊？”
所有人都无语了，千钧哈哈大笑，“天网恢恢疏而不漏，也许这才是最完美的结局。”柯南也苦笑，“目暮警官，你现在陪这位武成先生再次去民政部门申请救济，我想听完你的说明，民政部门这次一定会批准救济的。”文良也笑了，“不错，看来这个疯子闹出人命也是件好事，这下由不得民政部门不重视了，没有人再怀疑武成次郎的精神状态是假装的吧！”高木也笑道，“政府部门都是这样，真到出事的时候才会认真起来。”果然，等目暮警官跟武成太郎从民政部门出来时，武成太郎已经是满脸喜色，这次获得了一大笔救济金，他终于可以将天天给他捅篓子的弟弟送到精神病院了，这笔钱足够次郎住上30年了。
尾声，三宫隆飞杀死北川强史和吉泽源月的案件就到此结束了，只有火野安盛因协助三宫杀死二人被判处8年徒刑，武成次郎因确实患有精神病，法庭不再追究刑事责任。这件案子还是在社会上引起了巨大轰动，精神病人犯案和相关的救济问题再次成为民众媒体关心的话题。由于三宫已死，警视厅就没有再给毛利侦探任何奖励，让小五郎大为恼火。千钧和文良二人因及时救了火野，警视厅给以二人c级奖励。