柯南、灰原哀、毛利小五郎以及毛利兰受一位名叫藤森教授的邀请，前往他位于偏远山区的研究基地参观。藤森教授是一位着名的昆虫学家，尤其对蜘蛛类昆虫有深入的研究。
众人来到研究基地后，发现这里四周被茂密的森林环绕，气氛有些阴森。藤森教授热情地迎接了他们，并带着他们参观了研究室和各种昆虫标本。
在参观过程中，柯南注意到一位研究员神色紧张，似乎有什么心事。当他们来到一个存放特殊蜘蛛的房间时，发现一只珍贵的人面蜘蛛标本不见了。这只人面蜘蛛是藤森教授最近在深山里发现的，极为罕见。
“奇怪，怎么会不见了呢？”藤森教授焦急地说道。
就在大家四处寻找人面蜘蛛标本时，突然听到了一声惨叫。众人顺着声音跑去，发现那位神色紧张的研究员倒在地上，已经死亡，他的身上布满了奇怪的蛛丝，死状十分恐怖，就像是被某种巨大的蜘蛛袭击了一样。
“难道是人面蜘蛛干的？”毛利兰惊恐地说道。
柯南立刻开始勘查现场，他发现周围有一些奇怪的脚印和蛛丝痕迹，看起来不像是普通蜘蛛留下的。灰原哀则在一旁仔细检查尸体，发现死者的身上有一些细小的伤口，似乎是被蜘蛛的毒牙所咬。
“从伤口来看，应该是某种带有剧毒的蜘蛛。但人面蜘蛛一般不会主动攻击人类，而且这只标本已经死了，不可能是它作案。”灰原哀说道。
这时，藤森教授告诉他们，在这片森林里，传说有一种巨大的人面蜘蛛，它们生活在深山的洞穴中，以各种动物为食，甚至会袭击人类。
“难道真的有这种可怕的蜘蛛？”毛利小五郎有些不信地说道。
为了找出真相，柯南和灰原哀决定深入森林调查。他们在森林里发现了一些巨大的蛛网，这些蛛网的规模远远超过了普通蜘蛛的蛛网。在蛛网的附近，还有一些动物的残骸，看起来都是被蜘蛛捕食后留下的。
“这些蛛网和残骸说明，这里确实可能存在一种巨大的蜘蛛。”柯南说道。
就在他们继续深入调查时，突然遭遇了一只巨大的人面蜘蛛的袭击。这只蜘蛛身形巨大，长着一张类似人脸的图案，十分恐怖。它向柯南和灰原哀喷出了大量的蛛丝，试图将他们困住。
柯南和灰原哀连忙躲避，并利用周围的环境与蜘蛛展开了搏斗。在关键时刻，灰原哀拿出了随身携带的喷雾，这种喷雾对蜘蛛有强烈的刺激作用，成功地击退了人面蜘蛛。
“好险啊，差点就被它抓住了。”柯南松了一口气说道。
经过一番搜索，他们终于找到了失踪的人面蜘蛛标本，原来它被藏在了一个废弃的山洞里。在山洞里，他们还发现了一些人类的脚印和一些奇怪的工具，看起来有人故意在这里制造了人面蜘蛛袭击人的假象。
“看来这是有人故意设下的陷阱，想要嫁祸给人面蜘蛛。”灰原哀说道。
柯南和灰原哀顺着脚印和线索，最终找到了幕后黑手。原来，是另一位昆虫学家嫉妒藤森教授的成就，想要破坏他的研究。于是，他故意偷走了人面蜘蛛标本，并利用一些特殊的道具和训练过的蜘蛛，制造了人面蜘蛛杀人的假象，想要让藤森教授名誉扫地。
真相大白后，凶手被警方带走，研究基地也恢复了平静。柯南和他的朋友们再次解开了一个神秘的案件，也对自然界的奥秘有了更深的认识。