美国岛上的调查开局不利。门胁纱织的父亲门胁弁藏酗酒度日，对女儿的失踪漠不关心，甚至语带讥讽。岛上居民对“人鱼”和“诅咒”的话题避之不及，尤其是涉及三年前同样“被人鱼诅咒”而烧死的岛袋君惠的母亲——岛袋弥琴的案件。
周长安一行人找到了岛上年迈的“长寿婆”岛袋弥琴……或者说，找到了她的代表，现任神社巫女、岛袋弥琴的孙女岛袋君惠。君惠小姐温柔娴静，接待了他们，但对于祖母的长寿和“儒艮之箭”的传说，她只是微笑着遵循传统，并未多言，眼神中却带着一丝难以化开的哀伤。
这一切，周长安和诸葛故里都心知肚明。他们知道眼前的“长寿婆”实则是岛袋君惠所假扮，为了维系岛上的信仰和旅游业，也为了……查明母亲真正的死因。
“君惠小姐似乎背负着很重的心事。”毛利兰敏感地察觉到了什么。
“是啊，经营神社，还要照顾‘长寿婆’奶奶，很不容易吧。”远山和叶也表示同情。
服部平次和柯南则更专注于线索：门胁纱织的失踪、三年前的火灾、以及“儒艮之箭”的归属。
很快，他们查到了今年儒艮庆典上获得“儒艮之箭”的三位幸运儿：门胁纱织、海老原寿美，以及另一位名叫黑江奈绪子的女性。如今，门胁纱织失踪，海老原寿美和黑江奈绪子则成为重点关注对象。
就在当晚，岛上举行传统的儒艮庆典。火光映照下，那位“长寿婆”出现在神社高处，将三支箭（其中一支是替代失踪纱织的）射向人群，引发阵阵欢呼。然而，喜庆的氛围很快被打破。
海老原寿美在庆典后神秘失踪，最终被发现溺死在岛上的瀑布潭中，死状诡异，脚踝上似乎绑着什么东西。更令人毛骨悚然的是，她手中紧紧攥着一根头发——经过比对，与“长寿婆”岛袋弥琴的头发极为相似！
“是人鱼的诅咒！寿美小姐也……”岛上居民陷入恐慌。
“不可能！”服部平次和柯南几乎同时否定。他们仔细勘察了现场，发现瀑布上方栏杆有摩擦痕迹，海老原寿美很可能是在庆典后被人引到此处，推下瀑布溺毙，并被布置成意外或诅咒的样子。
周长安和诸葛故里也参与了现场查看。周长安的感知蔓延开，捕捉到空气中残留的除了水汽和恐惧之外，还有一丝极其淡薄的、带着决绝与悲伤的“炁”的残留，这与她在神社感受到的、属于岛袋君惠的气息隐隐吻合，但更加尖锐。
“凶手对地形非常熟悉，而且利用了庆典后人群分散的混乱时机。”诸葛故里低声分析，“目的是为了延续‘人鱼诅咒’的假象，将嫌疑引向虚无的传说。”
“嗯，”周长安点头，“下一个目标，很可能是黑江奈绪子，或者……与三年前事件相关的其他人。”
果然，他们的预感成真。次日清晨，黑江奈绪子被人发现死在海边的礁石丛中，颈部勒痕明显，是他杀。现场同样留下了刻意布置的、指向“人鱼”的线索——几片鱼鳞。
连续两起命案，使得小岛笼罩在极度恐惧之中。警方（主要是当地驻警）力量有限，调查进展缓慢。服部平次和柯南全力投入推理，试图找出两起命案的关联和凶手的真面目。