商场炸弹危机过后，城市迎来了一年一度的情人节。这本该是充满甜蜜与浪漫的节日，然而，一系列血腥案件却让这个情人节蒙上了一层恐怖的阴影。
清晨，警方接到报警，在城市公园的长椅上发现一具女尸。死者身着红色连衣裙，身旁散落着一束枯萎的玫瑰，脸上涂抹着厚厚的白色粉底，嘴唇被涂成夸张的大红色，模样诡异。尸体的胸口插着一把精致的雕花匕首，匕首上刻着一颗滴血的心形图案。
柯南和灰原哀赶到现场，立刻投入调查。柯南仔细检查尸体和周围环境，“死者身上没有明显的挣扎痕迹，看起来像是在毫无防备的情况下遇害的。这把匕首很特别，不像是普通的凶器，也许是凶手特意准备的。”
灰原哀则查看死者的随身物品，“钱包和手机都在，看来凶手不是为了钱财。从死者的穿着和现场布置来看，凶手似乎在营造一种特殊的氛围，这背后一定有某种特殊的意义。”
警方通过身份确认，得知死者是一位名叫美雪的花店店员。据同事和朋友介绍，美雪性格开朗，在情人节前夕还满心期待着能和心仪的人共度佳节。
柯南和灰原哀决定从美雪的感情生活入手调查。经过一番询问，他们得知美雪最近一直在和一个神秘男子交往，但没人见过这个男子的真面目。美雪曾向朋友透露，这个男子非常浪漫，经常送她一些独特的礼物。
在调查过程中，又有两名女性以相似的方式遇害。她们同样身着红色衣物，身旁伴有枯萎玫瑰，胸口插着刻有滴血心形图案的匕首。柯南意识到这是一起连环杀人案，凶手的作案手法和选择的受害者似乎都遵循着某种规律。
随着调查的深入，柯南和灰原哀发现这三名受害者都曾在同一家咖啡馆与神秘男子约会过。他们来到咖啡馆，通过查看监控录像，终于看到了神秘男子的身影。神秘男子戴着帽子和口罩，看不清面容，但从身形和举止来看，似乎是一个年轻男子。
柯南和灰原哀顺着这条线索继续追查，发现神秘男子在每次约会后都会前往城市边缘的一座废弃别墅。他们决定在别墅附近蹲守，等待神秘男子出现。
情人节的夜晚，神秘男子果然再次来到别墅。柯南和灰原哀悄悄潜入别墅，发现屋内布置得十分诡异，墙壁上挂满了各种女性的照片，照片上的女性都被画上了白色粉底和夸张的红色嘴唇，与死者的妆容如出一辙。
就在这时，神秘男子发现了柯南和灰原哀。他露出疯狂的笑容，“你们不该来的，今天是属于我的血腥情人节，这些女人都背叛了我，她们都该死！”
原来，神秘男子曾在情人节被女友抛弃，从此心理扭曲。他在网上结识女性，与她们约会后，认为这些女性都对他不真诚，便在情人节将她们杀害，以这种极端的方式来报复所谓的“背叛”。
柯南怒视着神秘男子，“你的行为是疯狂且不可原谅的，你不能因为自己的遭遇就随意剥夺他人的生命！”说罢，柯南与神秘男子展开搏斗。在灰原哀的协助下，柯南最终成功制服了神秘男子，将他交给了警方。
这起血腥情人节连环杀人案在柯南和灰原哀的努力下成功告破，城市也终于从这个恐怖的情人节阴影中走了出来，重新恢复了往日的平静与祥和。