柯南、灰原哀以及少年侦探团等人受一位博物馆馆长的邀请，前往参观一座新落成的犯罪历史博物馆。这座博物馆专门展示一些曾经震惊社会的犯罪案件资料和相关物品。
当他们来到博物馆后，馆长热情地带领他们参观各个展区。然而，当走到一个展示古代酷刑的区域时，大家发现了一些异样。在一个展示剥皮刑罚的展柜前，摆放着一张看起来十分逼真的人皮，人皮上的纹路和色泽都让人毛骨悚然。
柯南和灰原哀立刻察觉到这可能不是普通的展示品，他们凑近观察，发现人皮上还有一些新鲜的血迹。就在这时，博物馆的灯光突然闪烁起来，接着传来了一阵凄厉的惨叫声。
柯南让少年侦探团的其他人待在一起不要乱动，他和灰原哀迅速朝着声音的方向跑去。在一个偏僻的走廊尽头，他们发现了博物馆的一名工作人员倒在地上，已经没有了呼吸，而他的背部皮肤竟然被人剥掉了一部分，现场惨不忍睹。
警方很快赶到了现场，柯南和灰原哀开始协助警方调查。他们发现博物馆的监控系统在案发时突然失灵，似乎有人故意破坏了监控。而且，在现场还发现了一些奇怪的脚印和一些黑色的毛发，这些毛发不像是人类的毛发，更像是某种动物的毛发。
灰原哀推测，这个剥皮杀人魔可能是一个心理扭曲的人，他对剥皮这种行为有着特殊的癖好，而且可能还使用了一些特殊的工具和药物来使受害者失去反抗能力。
柯南则在博物馆的档案库中发现了一些线索，原来这座博物馆在建造过程中曾经挖出了一座古代的墓葬，墓葬中出土了一些与剥皮刑罚相关的文物和文献。而这些文献中记载了一种古老的邪术，据说通过剥皮可以获得某种神秘的力量。
柯南和灰原哀怀疑，这个剥皮杀人魔可能是受到了这些邪术文献的影响，才会犯下如此残忍的罪行。他们继续深入调查，发现博物馆的馆长对这些邪术文献非常感兴趣，而且他在案发前后的行为也十分可疑。
就在他们准备对馆长进行进一步调查时，馆长突然失踪了。柯南和灰原哀在馆长的办公室里发现了一些证据，证明馆长就是那个剥皮杀人魔。原来，馆长为了追求邪术中所说的神秘力量，不惜杀害他人进行剥皮实验。
柯南和灰原哀顺着线索找到了馆长的藏身之处，那是一个位于博物馆地下室的秘密房间。房间里摆满了各种奇怪的工具和一些受害者的照片，墙壁上还画满了一些诡异的符号和图案。
馆长看到柯南和灰原哀后，疯狂地大笑起来，他声称自己马上就要获得神秘的力量，成为这个世界的主宰。柯南和灰原哀与馆长展开了激烈的搏斗，在关键时刻，柯南利用自己的足球击中了馆长的头部，将他制服。
警方随后赶到，将馆长带走。柯南和灰原哀看着被带走的馆长，心中感慨万千。他们知道，在这个世界上，还有很多黑暗和邪恶的事情存在，但只要他们携手共进，用智慧和勇气去面对，就一定能揭开真相，守护爱与正义，让更多的人从恐惧和苦难中得到救赎。而少年侦探团的成员们，也在这次事件中受到了深刻的教育，更加明白了正义的重要性。