1955年的一天，女画家美枝子的尸体在其住所内被发现，第一发现人正是探长明智小五郎。
当时，感觉不妙的小五郎找来了房东老太太，用备用钥匙打开房门后，发现了美枝子的尸体。

小五郎推断出美枝子的死亡时间在昨晚8点到12点之间。

房东老太太：昨晚9点左右，我看见美枝子的前夫知田先生，从美枝子的房间里匆匆走出来。美枝子是因为知田有外遇而和他离婚的。知田走后，我打电话到美枝子房间没人接听。

于是，明智小五郎在另一个城市找到了知田。

知田：死老太婆胡说八道，难道我还会分身不成？我昨晚10半到达横滨的，11点我还打电话找过美枝子，当时她的电话正占线，说明她正与人通电话呢。而这时我已身在横滨，就算要去杀她，手也没有这么长吧？不信，你可以去问旅馆接线员。

小五郎去问了接线员，果然有这回事。那么凶手究竟是谁呢？