才能ある音楽家を次々に輩出している堂本音楽アカデミーで爆破事件が発生。事件に興味を抱き早速現場に向かったコナン(高山みなみ)は、爆発で吹き飛ばされたピアノの鍵盤を拾っている老人の姿を目にする。そんなコナン/新一(山口勝平)のもとに蘭(山崎和佳奈)から電話が。アカデミー所有の「堂本ホール」のこけら落とし公演に招待された蘭は、新一も誘おうと連絡してきたのだ。しかし、売り言葉に買い言葉で2人は言い争いになってしまう。
こけら落とし公演に参加するのは、パイプオルガンを担当するアカデミー主宰の堂本一揮(田中信夫)、爆破事件で大怪我を負ったバイオリニスト・河辺奏子の代役・山根紫音(金月真美)、そして有名ソプラノ歌手・秋庭怜子(桑島法子)。しかし実力不足の紫音に対して、怜子はいらだちを隠そうとせず、リハーサル中の雰囲気は決して良いとは言えない状況だった。そこに爆破事件を捜査中の目暮警部(茶風林)たちが怜子の事情聴取のためにやってくる。彼女は奏子から事件直前にメールを受け取っていたのだ。
一方、コナンや灰原(林原めぐみ)と一緒に練習を見学に来ていた元太(高木渉)たち少年探偵団一行は、怜子に合唱の歌唱指導を申し込む。同じ小学校出身のよしみで、彼らを指導することになる怜子。しかし数日後、歌唱指導中に怜子のお茶を飲んだ元太が突然苦しみ始めた。喉に炎症を起こして声が出せなくなる薬が混入されていたらしい。そして病院からの帰り道、今度は暴走するトラックが怜子に突進。何者かがコンサートを阻止しようとしているのか…? コナンは犯人の狙いに疑問を抱く。
その後も、堂本音楽アカデミーの卒業生が犠牲になる事件は続いていた。すべての事件現場からフルートが発見されるが、容疑者を特定する証拠は他に見当たらない。ヒントを求めて怜子の自宅へ向かったコナンは、彼女の寝室にフルートと、ある男性の写真が飾られているのを目撃する。その男性は怜子の婚約者で、爆破事件の被害者たちの嫌がらせがもとで彼は命を落としたのだという。まさか怜子が爆破事件の犯人なのか? コンサートを前にリフレッシュするという怜子にコナンは同行するが、何者かによって怜子が狙撃され足を負傷してしまった。
そしてコンサート当日。最終リハーサルを見学する蘭と園子(松井菜桜子)、コナンたち一行。紫音のバイオリンの音も格段に良くなり、コンサートは無事に本番を迎えるかに見えた。しかし、完璧にチューニングされたはずのパイプオルガンの音に、コナンは微妙な違和感を覚える。絶対音感を持つ怜子も音の違いに気付いていたが、調律師のハンス・ミュラー(Francis Pol)は朝から行方不明になっていた。かつてピアノの調律師として堂本とタッグを組んでいたホールの館長・譜和匠(依田英助)を探すコナンと怜子は、突然殴られ意識を失ってしまう。
本番を迎えようとするホールでは、姿を消した怜子の代役として、堂本アカデミー出身の千草らら(水谷優子)が出演するというアナウンスが流れていた。怜子だけでなくコナンも現れない状況に、異変を感じる灰原。その頃コナンたちは、運河に流されたボートの上で目を覚ましていた。命の危険はないが、いつ来るとも知れない助けを待っているわけにもいかない。周囲を高い壁に囲まれた貯水池から脱出するため、コナンと怜子はイチかバチかの賭けに出ることに。その時、ホールの方向から大きな爆発音が聞こえてくる!
次々に起こる爆発。コンサートの出演者は、仲間たちは、そして蘭は無事なのか? コナンは事件を解決し蘭を守るために、堂本ホールに決死の潜入をするのだが…。果たして犯人は誰なのか? 犯人の狙いは何なのか? 幾重にも仕掛けられた罠に、コナンが挑む!!


一音聴くだけで心がときめいたり、胸をキュンとさせたり。忘れかけていた“あの瞬間”を一瞬にして思い出させたり…。魔法のような力を持っている音楽。「名探偵コナン 戦慄の楽譜(フルスコア)」は、そんな誰もの心を響かせる“戦慄”ならぬ“旋律”をテーマにしたミステリー。ある事件に巻き込まれて小学生になってしまう前の高校生探偵・工藤新一の活躍を描く溝端淳平主演のドラマ「名探偵コナン 工藤新一への挑戦状」と合わせて楽しみたい、大人のための本格派サスペンスだ。
天才的なひらめきと推理力を持っている工藤新一/コナンの唯一の(!?)弱点である音楽。そう、コナンは「ド」がつくほどのオンチ。彼の歌声はクラスメイトが思わず眉をひそめてしまうほどなのだ! そんなコナンが音楽にまつわる事件に挑むのだから、一筋縄でいくはずがない…と思ったら、そこはサスガのコナン君。歌うのは下手だけど、音楽家も顔負けの耳の良さと勘の鋭さで犯人に迫っていく。今回の事件のキーワードは「絶対音感」。音を聴いただけで、その音階がわかるという能力だ。どんな音でも正確に記憶し、微妙な音のズレにも瞬時に気付くことができるその力が、事件解決のカギを握っている。特に、ボートに閉じ込められたコナンと怜子が脱出する際の方法が斬新! 思わず「ホントにそんなコトできるの!?」と試してみる人が続出しちゃうはず。(でも、必要のない時に110番するのは絶対にやめようね!)