#*synopsis

花崎は小林を置いてひとりで二十面相のアジトへ乗り込んだ……全てを終わらせて決着をつけるために。納得がいかない小林も後を追う。しかし、彼は傷を負っていた。すでに“もや”が消えてしまっていたのだ。そうとも知らずに、花崎は明智の元へ辿り着く。そこに二十面相が現れて、このままだとアジトは崩壊すると告げた。花崎は明智を脱出用シャトルに無理やり押し込み、二十面相へ向けた銃の引き金に指をかける。

新東京万博に来た少年探偵団。花崎と小林は、空に浮かぶ二十面相のアジトに捕らえられた明智を助けるためにシャトル乗り場へ。ところがシャトルが爆破されてしまい、警備ロボに足止めを食う。井上達も特別警備隊と応戦するが分が悪い。万事休すかと思われたその時、地鳴りと共に展示品の月面採掘機が地面を突き破って登場。大友が助けに現れたのだ。しかし、喜びも束の間、採掘機の動きが急に鈍くなってしまい……。

宮西が中村刑事によって射殺された。取り調べを受ける中村は、二十面相の正体は明智だと証言。彼女は明智によって操られていた可能性があると判断され、警察は明智探偵事務所を家宅捜索する。明智が二十面相のはずがないと花崎は抵抗し、井上もその根拠を問うが、警察はとりあってくれない。少年探偵団は自分たちの非力さを思い知らされる。一方、追われる身となった明智は今回の一件に裏があると疑い、秘密裏に行動を開始する。

中村刑事が二十面相に洗脳されていたと知って唖然とする明智は、特別警備隊に拘束されてしまう。その頃、新東京万博の会場では成層圏プレーンが墜落するという事件が発生していた。事態が把握できずに困惑する少年探偵団は、明智に電話をかけるも繋がらない。すると突然、モニターに二十面相の姿が。どうやら成層圏プレーンを墜落させたのは彼の仕業らしい。そして次に映し出されたのは、捕らえられた明智の姿だった。

夢に出てきた場所を探す小林と井上。そこに花崎とひでちゃんも加わり、小林の夢の謎を解明しようと協力を申し出る。すると、イチョウ並木を見た小林の記憶がフラッシュバック。赴くままに駆けた先には、一軒の廃墟が。その頃、警察では緊急事態が起きていた。服役していた偽二十面相を脱獄させる明智が監視カメラに捕らえられたのだ。警察は明智が真の二十面相ではないかと考えるが、信じられない宮西は独自で真相を探っていく。

死刑囚を狙うグループに追われ、少年探偵団は小林が根城にしていた廃墟へと避難。野呂が寄こした脱出用のヘリが来るまでの間、何とか応戦することに。そのかたわら、死刑囚の蕗屋が仕掛け続ける連想ゲームに仕方なく答えていた小林は、次第に変調をきたす。一方、ひでちゃん率いるレッドビートルの一員として迎えられた花崎は、彼らが今回の事件に絡んでいることを知る。レッドビートルか少年探偵団か、花崎の心が揺れる。

科学実験部員で大友久の後輩、山根たすくには悩みがある。ひとつは、大友にイジられ過ぎること。ふたつめは、すぐ話題に取り残されること。そしてみっつめ、山根最大の悩みとは、どうしたら少年探偵団の一員になれるのかということだった。すると、山根を探偵団員と勘違いした夢子が、瑠璃野学園のイケメン私物盗難事件を調査してほしいと依頼を申し込んでくる。まんざらでもない山根は、つい依頼を引き受けてしまうが……。