侦探歌剧少女福尔摩斯TD

在偶像大时代到来的侦探之都横滨，频发偶像歌声被盗的事件。连超级偶像天城茉莉音的热门歌曲《奇迹之歌》也被盗了！Milky Holmes接受了茉莉音的委托，要找回被盗的歌声。一如既往发挥“无能侦探”本色的夏洛克、涅洛、艾露克露、柯蒂妮娅四人，总算找到了真凶。但为了取回歌声，她们必须在一个奇妙的空间里赢得游戏对战……

为了让茉莉音再次唱出《奇迹之歌》，必须将她身上散落的元素找回。夏洛克等人为寻找下一个元素开始行动。此时，茉莉音收到某怪兽电影配音试音的邀约。Milky Holmes决定到现场支持进入最终试音的茉莉音。然而，最终试音的对手花崎玛缪身上附有茉莉音的元素，只要赢了她，就能同时获得角色和元素！干劲十足的Milky Holmes们，却……

茉莉音在录制综艺节目巡游能量景点的过程中，突然对信仰产生兴趣，声称要去伽诺塔拉国求取珍贵的经文。决定同行的Milky Holmes们历经重重困难，终于抵达伽诺塔拉国。那里喜爱咖喱的王子正对市民课以重税。在寻找经文时茉莉音被王子抓住，为救她，Milky Holmes四人决定用元素进行咖喱对决……

跟随茉莉音参加地方活动的Milky Holmes们，在寻找住处时于森林中迷路。在那里发现的诡异洋馆主人绢宫咲子，是个“昙花一现”爱好者。因失去歌声而被视为“昙花一现”的茉莉音。在咲子的怂恿下，Milky Holmes决定参加她主办的“昙花一现游泳大会”。不知茉莉音被抓的Milky Holmes接连通过游戏关卡，为了拯救茉莉音并成为“昙花一现”，她们向与咲子的最终对决发起挑战……

茉莉音确定客串好莱坞电影《间谍女孩4》。以索要签名为目的跟去的Milky Holmes四人，在拍摄现场发现主演的童星卡洛尔·道奇森收到了恐吓信。受明智小衣委托解决事件的Milky Holmes，这次竟罕见地迅速找到了真凶。然而，信心满满的她们采取的解决方法，竟然是绑架真凶……

视频网站上出现的茉莉音模仿者“天空城涅莉玛”引发了话题。得知此事的茉莉音看到视频下的评论后很沮丧。看不下去的Milky Holmes四人前往涅莉玛处，要求她删除视频。较量之后，她们看破了其播放量的秘密，但涅莉玛身上附有元素，在奇妙空间的游戏对战开始了。舞厅风格空间里的游戏并非舞蹈对决，而是……

像往常一样陪同茉莉音参加电视剧拍摄的Milky Holmes们，遇到了共演的大女优天马博子，她突然提出想收养涅洛作养女。从早上就举止奇怪的涅洛轻易答应了。突然与涅洛分开的夏洛克等三人，陷入了前所未有的糟糕状态。这时，她们听到了经纪人和制作人的传闻——据说天马博子靠牺牲少女来保持青春美貌。涅洛有危险！三人与茉莉音急忙赶往天马博子的宅邸……

在人气逐渐恢复的茉莉音的粉丝来信中，混入了来自英国的小林歌剧教官发来的信息。他说发生在伦敦郊外的元素抢夺事件中，或许有找回茉莉音歌声的线索。火速飞往英国的Milky Holmes们，遇到了被夺走元素的男装丽人——奥斯卡·弗朗索瓦·黄昏伯爵。为了找出盗走红茶元素“高贵”的犯人，Milky Holmes挑战本格推理！

决定用祖传的灵应牌寻找元素的Milky Holmes们，与半信半疑的茉莉音一同来到了指示的赌场岛。本应寻找元素的她们不知不觉沉迷赌博，背负了巨额债务。此时出现的黑色庄家诺瓦尔向茉莉音发起挑战，茉莉音决定以元素为赌注进行赌博对决。对决的走向和Milky Holmes们的债务会变得如何……

茉莉音被红之女王斯卡蕾特·奥哈达带到了浮空岛“天空岛”。奥哈达的目的是让茉莉音与第六古代文明人的遗产——“幸运秘宝石”结合，用幸运之力支配世界。借助在赌场遇到的安·加蒂等人的力量，夏洛克、安、美树、诺瓦尔四人攻入天空岛，在岛中央与奥哈达对峙。为了夺回元素、拯救茉莉音并阻止奥哈达的野心，夏洛克与红之女王的卡牌对战开始了！

与成为BKT10000新中心、一跃成为焦点的美树形成鲜明对比，茉莉音至今仍未找回歌声。为了坚持要找回《奇迹之歌》的她，Milky Holmes开始了寻找最后一个元素的旅程。在追寻曾与母亲共度之地时，茉莉音想起了一个人。与此同时，在赌场岛调查歌怪盗的明智小衣，也发现了一个重要的线索……

漫长的调查之后，歌怪盗事件的真相终于水落石出。结束工作后，像往常一样懒散度日的Milky Holmes，收到了演唱会的门票。那就是……。