第二天晚上，圭介叔叔再来到千鹤家。警察根据密室收集家的推理，调查了牧野善造校长和桥爪老师。校长在君塚老师遇害时间没有不在场证据，再三追问终于供认了罪行。桥爪老师听到校长承认罪行后也招供了。桥爪老师大概悟到，既然校长承认了罪行，自己的行为已是毫无意义。
根据得到的供词，校长从业务来往的单位收取回扣的事情被君塚老师发现并威胁。忍受不了被无止境威胁的校长下决心除去君塚老师。曾于日俄战争中有参军经验的校长决定用枪，并买了最新的白朗宁手枪，因为枪声的问题，也考虑过约在枪响也不会有人知晓的无人之地杀人，那样一来又担心被对方识破。音乐室虽说是个不被君塚老师怀疑且能行凶的地方，但无论多寂静的夜晚，杀人响起的枪声也会传到值班室和后勤室。为此，校长行使权力为音乐室实施隔音工程，让枪声不能传到值班室和后勤室。案发当天，在与君塚老师闲聊得知君塚老师会练习钢琴到很晚，已经离开学校的校长偷偷返回。在音乐室前走廊的窗外用玻璃切割刀在窗上开孔，伸手进来旋开了锁打开了窗户。当然，右脚残疾的校长不可能从那里进入，他打开正面玄关的锁偷溜进校舍，到了音乐室。
君塚老师应门后，校长进入音乐室，为防止枪声传播，同时把门锁上。当对方问道，这么晚有什么事么，校长回答因为有礼物送给你，然后迅速拿出手枪连开两枪。
认为君塚老师已经死亡了，校长离开音乐室，以残疾的脚尽量快步从走廊往正面玄关赶，途中就碰上正从后勤室返回值班室的桥爪老师。校长慌忙要拿枪，却被年轻的英语老师轻松阻止，枪也被夺下。死了心的校长坦白承认“我杀了君塚”，听罢，桥爪老师哑口伫立。这时，听到有人敲值班室的窗，两人大惊，当时两人并不知道是千鹤在敲。桥爪老师对校长说了“我会保住你，快点走”后到了值班室。听到桥爪老师怒喊“喂，谁在敲窗？”时，校长已经从正面玄关逃离了。
可笑的是，君塚老师衬衣胸前口袋的怀表，正是校长笼络君塚老师的礼物之一。正是这怀表，让校长的犯罪计划朝意想不到的方向发展了。
校长和老师被捕了，柳园高等女子学校非常轰动。如桥爪老师所担心的，家长已经开始着手为女儿办理退学。千鹤也被妈妈劝说，让人知道你在那学校上学影响不好为理由要转到其他女子学校，但千鹤断然拒绝了，坚持继续在柳园高等女子学校上学。得到父亲的同意，千鹤得以继续上学。千鹤想，如果自己也加入到退学者行列的话，桥爪老师所担心的闭校就更接近现实了；虽然桥爪老师的所为不可饶恕，但尽量让他所担心的闭校避免发展成为事实，这也算是对怀有好感的桥爪老师最起码的尊重了。
“后来，有碰到密室收集家吗？”
听了千鹤的问话，叔叔摇摇头：“没有，那以后再没见过了。本想跟他说推理很正确，同时说声谢谢。”
昨晚，听了密室收集家的推理后，圭介叔叔赶回京都府警察部报告。千鹤离开客厅去换茶。当拿着新茶回到客厅，千鹤却发现密室收集家已经不见了。一直在玄关旁边的妈妈说，没有人从玄关出来。要是从厨房入口出去，那在厨房烧水的千鹤不会留意不到。即使如此，密室收藏家却是如烟般消失了。千鹤想知道他到底怎么消失的，却无论如何也想不通。唯有他的消失，是侦探小说不能明确解释的——不知为何有这种感觉。
虽然只跟密室收集家接触了很短时间，但他的形象已经深深留在千鹤脑海。因为不管怎样，他都是现实存在的名侦探。千鹤念头一闪，但愿数年后，数十年后，某一天能再次碰上他，听他的推理就好了。