「頭神（かしらがみ）の森」で、身元不明の自殺死体が発見された。その死体は、背中の中に入っていたミルクとパンの品質保持期限から、四年前に自殺したものと推測される。依頼を受けたコナンと小五郎は、早速調査に出かけるが、依頼主のいる旅館に着くと、なんとすでに名探偵・毛利小五郎は到着しているという。一体、誰がなんのために小五郎の偽物を演じたのか？しかもその小五郎の偽物は、旅館の部屋の中で首をつって死んでいるのが発見された。多くの謎が絡み合い、事件が迷走する中、コナンは推理を始める