物語の発端は、米花図書館の職員である玉田和彦が突如として行方不明になったことです。警察の捜索でも手掛かりが見つからない中、不審な気配を察知したコナンと少年探偵団（元太・光彦・歩美）は、閉館後の館内に潜入して独自捜査を開始します。
捜査が進むにつれ、少年探偵団は背表紙が糊付けされた奇妙な輸入洋書を発見します。中身をくり抜いた本の中に隠されていたのは、大量の違法薬物（麻薬）でした。行方不明となった玉田は、館長である津川秀治が図書館を隠れ蓑にして行っていた麻薬密輸の現場を偶然目撃してしまい、口封じのために絞殺されていたという残酷な真相が明かされます。
本作の白眉とも言えるのが、エレベーターの構造と定員重量を利用した死体隠匿トリックです。警察の家宅捜索でも遺体が発見されなかった理由は、エレベーターの「カゴ（搬器）の天井の上」に玉田の遺体を乗せていたためでした。
コナンが真相に辿り着いた決定打は、定員7名のエレベーターに子ども4人が乗っただけでブザーが鳴り響いた違和感でした。成人の体重に換算して計算が合わないことに気づいたコナンは、カゴの上に大人の遺体（約60〜70kg相当）が積載されていた事実を論理的に看破します。日常的な設備の物理的限界を推理の手がかりにしたプロットは、初期コナンを代表する鮮やかなロジックです。
