随着一位独自旅行的、看起来温和内向的年轻大学生海老名稔登船，预定的十位乘客（加上柯南是十一人）终于到齐。
服务生向询问的管理人员解释，最早到达的那位“忘了带东西”的老先生其实已经返回船上，并在晚餐前先行休息，特意嘱咐不要打扰。
这位老先生被介绍为一位海洋研究学家，名叫 达才三。
“交响乐号”在夕阳的余晖中，拉响了汽笛，缓缓驶离港口，奔向浩瀚无垠的太平洋，壮丽的景色让乘客们心情舒畅。
小兰模仿着电影《泰坦尼克号》里的经典场景，冲到船头，张开双臂对着大海呐喊：“i a the kg of the world！”
引得毛利小五郎在一旁嘟囔，担心地说：“电影看多了，要是沉船了怎么办？真是触霉头！”
而那位名叫矶贝渚的女青年，则独自倚在栏杆旁，望着被夕阳染成金红色的海面，幽幽地说：“是啊，大海永远都会隐藏一切……无论是痛苦的回忆，不安定的未来，甚至是……尸体一样啊。”
她随即意识到失言，连忙道歉：“真对不起，看我说到哪去了……我父亲过去就是死在海里，所以……”
这番带着不祥气息的低语，与眼前的美景形成了对比，为这次航行蒙上了一层挥之不去的阴影。
小兰试图驱散这压抑的气氛，说道：“说起来我们都得心怀感激，多亏了那个叫古川的人策划了这次的旅行。”
接着，她分享了自己的发现：“其实我知道这个人是谁哦！刚才我不是捡了个印章吗？刚好被我看到上面刻了古川两个字。柯南你也看到了吧？”
毛利小五郎恍然大悟，说：“哦，所以刚才你才会向那个家伙道谢啊！”
“对，这不就清楚了吗？刚才拿着那个印章的人就是古川先生，他一定是想在晚餐的时候再表明身份，好给大家一个意外的惊喜呀！”小兰兴奋的说。
但矶贝渚却皱起眉头，提出了一个关键的矛盾点：“那就奇怪了啊，我刚才问过那个人的名字，他明明说他姓龟田啊。”
晚餐时间，乘客们陆续来到餐厅。
除了毛利一行人、鲛崎组长、矶贝渚、以及那位神秘的龟田先生外，还有几位引人注目的乘客：
蟹江是久：一个眼神锐利、沉默寡言、身形高大的男子，透着一股精干甚至危险的气息。
鲸井定雄：一个看起来有些紧张、神经质，不停搓着手，眼神游移不定的男人。
晚餐后，鲛崎岛治将毛利小五郎拉到一处无人的角落，神情是前所未有的凝重。
他压低了声音，说出一个名字：“听着，毛利……我上这艘船，是为了抓一个人——达才三。”
在接下来的对话中，鲛崎向毛利揭示了20年前那桩悬而未决的巨大悬案：
“黑影计划师”达才三，是20年前“4亿元强盗杀人案”的主谋。他以思维缜密、计划周详到令人发指而闻名，作案时独来独往，且有一个不伤人的原则。
然而，在20年前那起最后的劫案中，他却意外地杀死了一个人。案发后，警方只在海边发现了他的带有弹孔和血迹的衣物，从此他便人间蒸发，被普遍认为已经死亡。”
“但是，”鲛崎组长目光如炬，斩钉截铁地说，“我坚信他还活着！而且，他就化名‘古川大’，住在这艘船的101号房！”
他之所以如此肯定，并在这个“特别的日子”出现在这里，是因为一个迫在眉睫的、无法逆转的期限——当晚午夜12点，将是这起4亿元强盗杀人案法律追诉期的截止时刻。
一旦时钟走过12点，即使找到了达才三，法律也无法再就这起案件对他进行制裁。
更关键的是，鲛崎组长指出，虽然达才三本人即将逃脱法网，但他的三名同伙却仍未脱离法律追诉期。
只要能找到达才三，就有可能顺藤摸瓜，揪出那三名同伙，追回部分赃款。
鲛崎组长甚至强烈怀疑，那三名同伙可能也已经混上了这艘船。
就在鲛崎与毛利紧张地展开搜索时，服部平次——这位来自关西的高中生侦探——也现身于甲板。
他与柯南、小兰的相遇，揭示了另一条线索。
平次表示，他之所以会上船，并非因为电视猜谜，而是因为在一周前收到了一封附有10万旧钞、署名“古川大”的神秘委托信，请他到小笠原调查一件案子。
他觉得事有蹊跷，本想找毛利大叔商量却联系不上，于是决定上船一探究竟，并将钱归还原主。
至此，两位侦探——工藤新一（柯南）与服部平次——因同一股神秘力量而齐聚“交响乐号”，他们都意识到，这次旅行是一个精心设计的局，背后必然隐藏着巨大的阴谋。
时间紧迫，鲛崎组长和毛利小五郎立刻前往101号房。然而，敲门无人应答，强行打开房门后，里面却是空空如也，床铺整齐，毫无任何近期有人居住过的痕迹。
达才三仿佛从未存在过。鲛崎组长不甘地捶打墙壁，怒吼道：“他真的住在这间房间，我说这点绝对不会错的！”
他让毛利负责上层，自己则冲到下层甲板继续寻找。
与此同时，为了不引起恐慌并观察乘客，服部平次、小兰和柯南则与几位乘客——鲸井定雄、蟹江是久、龟田照吉以及海老名稔——在休息室玩起了扑克牌。
牌局中，柯南和平次都敏锐地注意到，鲸井定雄表现得异常紧张。
他不时地看表，对时间的流逝显得极度焦虑，额头上甚至渗出了细密的汗珠。
当平次似笑非笑地问他：“我说你知道现在几点了吗？……我发现你好像一直很在意时间啊，是不是有什么事呀？”
鲸井只是含糊地搪塞：“呃，因为明天呢是一个很重要的日子……” 他的反常举止，与其他看似悠闲的乘客形成了鲜明对比。
时间一分一秒地流逝，距离午夜12点越来越近。鲛崎组长和毛利小五郎的搜索一次次无功而返，他们找遍了船舱、甲板、机房，询问服务生，却得不到任何关于达才三的有效线索。
当时钟的指针无情地划过12点，宣告法律追诉期正式结束时，鲛崎组长颓然地靠在酒吧的椅子上，脸上写满了20年追捕付诸东流的绝望、不甘与深深的疲惫。
他苦笑着对毛利说：“毛利，我们再也不能够碰这件案子了……这样说起来，我在两年前就辞了刑警的工作，早就没这个资格了。”
空气中弥漫着功败垂成的沉重气氛。两人决定借酒浇愁，试图麻痹这巨大的失落感。
然而，就在这看似一切已然落幕，罪恶即将被时间赦免的时刻，真正的、血腥的序幕才刚刚拉开。
午夜12点08分，一声清脆得令人心悸的枪响，猛地撕裂了海上宁静的夜空！
所有人都被这声枪响惊动，纷纷冲向甲板。
众人只看到:轮船旁的其中一条救生艇燃起了熊熊大火，而火焰中隐约浮现一个人影，是龟田，。
有一张旧钞票，被一把匕首定在船的围栏上。上面写着一行触目惊心、仿佛来自地狱的字句：
“海神波塞顿又赋予了我性命，我的影子也将再度复活。”
“黑影计划师”达才三的犯罪宣言，以最血腥、最直接的方式，重现人间！
混乱尚未平息，接二连三的爆炸声再次从船尾传来！
众人赶到现场，只见救生艇和重要的通讯设备在爆炸中化为碎片和火焰。
“交响乐号”的动力系统受损，瞬间成了一座漂浮在茫茫大海上的、与外界完全失去联系的孤岛。恐慌如同瘟疫般在剩余的乘客中蔓延。
就在毛利、鲛崎努力维持秩序，组织灭火和检查损失时，第二个悲剧悄然而至。
蟹江是久被发现死在了机房附近，他是中枪身亡。
现场同样发现了旧钞。
调查中，柯南和平次凭借敏锐的观察力，发现蟹江的尸体上有被太阳晒出的泳裤痕迹，但肩膀处却有一块不自然的白皙皮肤。
这关键的细节暗示，他生前曾长时间穿着某种遮住肩膀的制服（例如船长的制服）。
结合两个现场的线索，柯南与平次通过默契的配合与推理，逐渐揭开了第一个案件的惊人真相。
他们向众人（主要由毛利小五郎转述）揭示：
最初在甲板上被烧焦的尸体，其实并非鲸井定雄，而是蟹江是久！
凶手（即鲸井定雄本人）利用了一个“金蝉脱壳”之计。
他先杀害了龟田照吉和蟹江是久，然后为龟田换上蟹江的衣服、戴上自己的手表，并点燃尸体，让所有人先入为主地认为“蟹江”已经死了。
然后，他继续隐藏在暗处，伺机进行接下来的计划。
而那张写有字的钞票，正是他自己留下的，为了将警方的视线引向“复活”的达才三，混淆视听。
这个计划的目的是什么？随着调查的深入，20年前的真相被一点点拼凑起来。
原来，当年的4亿元劫案，达才三确实有四位同伙：鲸井定雄、蟹江是久、龟田照吉以及矶贝渚的父亲（达才三）。
在最后分赃时，这四人见财起意，违背了达才三“不杀人”的原则，企图杀害他以独占巨款。
他们向达才三开枪，坠海身亡。
而这三人则带着赃款各自逃亡，相互猜忌，度过了20年胆战心惊的逃亡生涯。
然而，推理并未结束。
鲸井是凶手，并且杀害同伙蟹江和龟田的动机，显然是为了独吞剩余的赃款，并彻底摆脱过去的阴影。
一开始众人陷入误区，都以为不见了的蟹江是久才是杀害龟田的凶手。
那么蟹江人呢？在众人说话之际，从船板处突然被人扣下扳机，鲸井被射中了肩膀。
等到众人赶到时，只看到已经用枪自杀的蟹江是久。大家都以为西江19是准备在杀害鲸井之后，在无处可逃之际绝望自杀。
就在众人思考鲸井藏身之处时，船尾再次传来喧哗——放置紧急用救生艇的箱子着火了！
火势凶猛，而在那熊熊烈焰之中，隐约可见一个人影正在挣扎！
“啊，糟了！有人！有个人在火里面！” 有人惊叫道。
众人奋力灭火，最终在火势被控制后，在烧毁的救生艇箱子残骸中，发现了一具已被烧得面目全非的尸体。
通过残存的衣物和随身物品，确认这具尸体正是鲸井定雄。
那么，是谁杀了鲸井？是谁完成了这最后的复仇？
柯南与平次将所有的线索汇集在一起：对20年前往事的深刻了解、策划整个旅行团的周密、利用旧钞和“古川大”之名将相关者聚集、以及对那四位背叛者刻骨的仇恨……所有的矛头，都指向了那个看似最不可能、也是最被忽视的人。
在众人惊愕的目光中，真相被揭露：
真正的幕后策划者与最后的凶手，正是那位矶贝渚——！
而她的真实身份，是达才三的女儿。
20年前，她父亲被同伙背叛“杀害”后，她和母亲背负着“罪犯家属”的污名，生活陷入了无尽的痛苦、贫困与绝望之中，母亲最终也郁郁而终。
她活着的唯一目的，就是为父亲复仇，让所有背叛者付出代价。
她精心策划了这次“交响乐号”之旅，利用父亲的旧日名声和他们对赃款的贪念，将当年参与背叛的三个同伙——鲸井、蟹江、龟田——全部聚集到船上。
她先利用鲸井的贪婪和恐惧，与他合作实施了“身份互换”的诡计，实则是为了利用他杀死蟹江，并最终将他引入自己设下的死亡陷阱——那个着火的救生艇箱子。
而她本人，则亲手杀死了龟田照吉。
在一切真相大白之时，矶贝渚（达才三之女）站在船舷边，身上绑满了炸药，意图与这艘承载着她痛苦回忆和复仇罪业的船同归于尽。
她的仇恨已经得到了宣泄，但内心也只剩下无尽的空虚和绝望，她认为自己是“黑影”的女儿，注定无法活在阳光之下。
关键时刻，小兰的话语穿透了她冰冷的绝望。
小兰对她说：“你和你父亲，其实一直都在逃避吧？逃避着彼此真正的感情。”
鲛崎组长也补充了搜查到的信息：矶贝渚的母亲在临终前，曾收到过一笔来自无名氏的巨额汇款。这显然是隐姓埋名的达才三，在暗处对妻女无声的守护与忏悔。他并非完全冷酷无情的罪犯，他对家人怀有深刻却无法直面感情。
最终，在众人（尤其是小兰充满同理心的劝说）和父亲可能尚在人间、并以自己的方式爱着她们这一丝微弱却温暖的希望感召下，海老名稔放弃了自爆的念头，泪水决堤，被警方控制。交响乐号事件，最终以一场惨烈的复仇悲剧画上了句号。
20年前的阴影，最终以这样的方式消散。法律虽然因追诉期已过无法制裁达才三本人，但仇恨的连锁反应却吞噬了他的女儿和所有当年的背叛者。
柯南与平次站在晨曦微露的甲板上，望着逐渐恢复平静、仿佛能吞噬一切秘密的大海，心中充满了对人性复杂与命运无常的沉重思考。海浪依旧拍打着船身，但纠缠了二十年的恩怨情仇，终于随着“交响乐号”的艰难返航，缓缓沉入了记忆的深海。