结合之前的调查，柯南和平次很快锁定了嫌疑人——岛袋君惠。
“君惠小姐，”平次看着她，“三年前失踪的三个人，其实是被你杀害的吧？而今天沙织小姐的‘失踪’，也是你策划的假象。”
君惠的身体僵了一下，随即摇头：“你别胡说！我怎么会杀害沙织和三年前的居民？你有证据吗？”
“证据当然有，”柯南拿出那张地图和特殊布料，“我们在神社仓库里发现了这张地图，上面的隐蔽通道可以绕到岩石后方，你就是通过这条通道，伪造了沙织小姐的脚印。而且这种特殊布料，在月光下会反射银色光芒，照片上的人鱼影子，就是你用这种布料伪造的。”
夜一补充道：“我们还查到，你偷走了沙织小姐的保险卡，让她用你的保险卡去看牙医，这样牙医处留下的记录就会变成你的。你杀死沙织小姐后，把仓库里的焦尸伪造成自己的尸体，既制造了自己是受害者的假象，又能嫁祸给沙织小姐，让大家以为她是凶手，畏罪潜逃了。”
“你还擅长易容术，”灰原拿出一张照片，照片上是君惠祖母年轻时的易容作品，“你祖母生前擅长易容，你肯定也学会了。你平时不常出现在众人面前，祭典时又化浓妆，让大家对你的真实模样印象模糊，这样你就能轻易伪装成别人，实施你的计划。”
平次继续说道：“三年前失踪的三个人，其实是因为发现了你祖母留下的‘长生不老药配方’，想要独占配方，才被你杀害的。你祖母根本没有什么长生不老药的秘密，所谓的配方，只是她用来守护岛上安宁的谎言。你为了给祖母报仇，也为了不让配方的秘密泄露，才策划了这一系列案件。”
君惠的脸色越来越苍白，泪水从眼眶里流出来：“没错……三年前的三个人，他们为了得到长生不老药的配方，闯进我祖母的房间，抢走了配方，还失手杀死了我祖母……我为了给祖母报仇，才杀死了他们，把他们的尸体藏在了森林深处的山洞里。”
“我本来以为，只要没人发现尸体，这件事就会永远被掩盖。”她的声音越来越激动，“可沙织最近发现了我祖母的日记，知道了配方的真相，还威胁我说要告诉所有人……我没办法，只能策划今天的假象，让大家以为她被人鱼带走了。”
就在这时，远处传来一阵急促的脚步声，和叶跑了过来：“平次！不好了！福山先生和门胁小姐不见了，他们说要去森林里找沙织小姐，我担心他们会有危险！”
平次和柯南对视一眼，立刻往森林跑去。君惠也想跟着去，却被夜一拦住：“君惠小姐，你现在应该去自首，而不是继续逃避。你的复仇，已经伤害了太多无辜的人。”
君惠看着夜一，最终点了点头，跟着灰原去了岛上的警察局。
平次和和叶在森林里跑了很久，终于在一处悬崖边看到了福山禄郎和门胁纱织。他们正站在悬崖边争吵，福山禄郎手里拿着一张纸，上面写着“长生不老药配方”。
“你把配方还给我！”福山禄郎大喊，“只要有了配方，我就能让我儿子复活，我们一家人就能永远在一起了！”
门胁纱织摇摇头：“你别再做梦了！这根本不是什么长生不老药配方，是君惠祖母用来骗人的！三年前我妹妹就是因为相信这个配方，才被君惠杀害的！”
两人争执不下，突然，福山禄郎脚下一滑，朝着悬崖边倒去。平次眼疾手快，冲上去拉住他的手，和叶也赶紧帮忙。但福山禄郎的力气太大，加上悬崖边的泥土松动，三人一起朝着悬崖下坠去。
“平次！”和叶大喊，她的手腕被绳子绑在了平次的手腕上（两人之前为了防止走散，用绳子绑在了一起），“这样下去我们都会掉下去的！你快解开绳子，不然你也会被我拖累的！”
平次紧紧抓住和叶的手，摇头：“我不会放手的！我们是一起的，要生一起生，要死一起死！”
就在这危急时刻，夜一和灰原及时赶到。夜一拿出登山绳，扔给平次：“平次，抓住绳子！我拉你们上来！”
平次赶紧抓住绳子，夜一和灰原用力往上拉，终于把三人拉了上来。
和叶看着平次，眼里满是泪水：“平次，谢谢你……刚才我还以为我们要死了。”
平次挠了挠头，不好意思地说：“傻瓜，我怎么会让你死呢？”
夜一笑着说：“好了，大阪的牛郎织女，别再秀恩爱了。我们还是赶紧把福山先生和门胁小姐送回村子吧，警方应该已经在等我们了。”
众人回到村子时，警方已经在神社门口等着了。君惠看到平次和和叶平安回来，松了口气，主动向警方交代了自己的犯罪经过和动机。
“我知道我错了，”君惠看着远处的大海，“我不该用复仇的方式解决问题，更不该伤害沙织和三年前的居民。我祖母生前常说，人鱼传说的真正意义，是让大家珍惜当下的生活，而不是追求虚无缥缈的长生不老。是我误解了祖母的意思，才走到今天这一步。”
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