その夜、コナン一行は先斗町の御茶屋を訪れるが、そこで桜が何者かに殺害されてしまう。桜は茶屋の納戸を物色していた上、コナンと平次が桜の古美術店を調べた結果、彼が源氏蛍のメンバー・伊勢三郎であることが分かり、加えて桜は暗号の絵のコピーを持っていた。平次は桜殺害の容疑者として、店にいた竜円、水尾、西条、舞妓の千賀鈴を挙げるが、店の中から凶器は発見されず、さらに納涼床にいた園子が水音を聞いていたにもかかわらず下を流れるみそそぎ川からも何も発見されなかった。
平次が和葉を乗せて帰宅する途中、平次は再びライダースーツの人物の襲撃に遭う。その人物は翁の能面をかぶり、木刀による対決を申し込んでくる。平次は見たことのない剣法に苦戦し負傷、窮地に陥ったところを和葉の機転によって救われる。何故か犯人は平次の落とした水晶玉を回収しようとした上、凶器の短刀を置いていってしまっていた。検証の結果、桜の殺害と平次襲撃の凶器は同一のものであった。
平次は一度は入院するも、病院を抜け出して捜査を続ける。その途中、コナンと平次は千賀鈴が手毬唄を歌うのを聞く。京都の子はみな、この唄で通りの名前を覚えるということだったが、平次は自身の初恋の相手が彼女だと確信する。ただし、初恋の子が歌詞の「姉さん」の部分を「嫁さん」と歌っていたことは気になるようだった。
義経か弁慶のいずれかが既に死んでいる可能性が上がる中、コナンは暗号の絵は京都の通りの名を表したものであり、それを結んでできた漢字が、宝石の意味を持つ「玉」の字の点に当たる位置にある仏光寺が仏像のありかであると推理する。また、平次の様子からかつて平次が水晶玉を拾った寺が山能寺であると推測しており、水晶玉は初恋の少女のものではなく、山能寺から盗まれた仏像にはめ込まれていた白毫であること、犯人が平次を襲撃したのは雑誌の記事から白毫を所持していることを知ったためであること、義経が死期を悟り、仏像の隠し場所を暗号として部下たちに配り、それを発見したものを次の首領とすることを遺言したこと、桜は唯一売却のルートを握っていたため、自身の身だけは安全と考え、剣の達人である殺人犯に他の全員を殺すよう持ちかけたが、自身も殺されてしまったこと、犯人は唯一の生き残りとなっても暗号が解けないことにはどうにもならないことから、名探偵の毛利小五郎に解読を依頼したことを推理する。