찻집인 포아로가 잡지 취재 대상이 됨에 따라 점원의 이름과 얼룩무늬 유기고양이인 타이이가 잡지에 소개된다. 그러자 잡지를 보고 자신이 고양이 주인이라는 사람이 나타난다. 하지만 곤경에 처한 취준생 우사와 쇼우고, 회사 사장인 마시코 죠우시, 주부인 사가와 무츠미 등 3명이 고양이 주인이라 주장하는 가운데 코난은 3명이나 주인이라 주장하는 이유로 얼룩무늬 고양이인 타이이가 특별한 고양이라 확신한다. 누가 진짜 고양이 주인인지 판별하기 위해서 코난 일행은 3명의 이야기를 개별적으로 듣게 되고 고양이의 진짜 주인을 무사히 찾게 되지만 다음날, 고양이 주인이 어떤 사건에 휘말리게 되는데...