概要
長編では16作目（FILE16）。アニメ版では金田一二三が初登場したエピソード。
あらすじ
ある雑誌に載っていた悲恋湖で死んだはずの遠野英治そっくりの男ー……。
この男の正体を確かめるために金田一達は石川県金沢市の「蝶屋敷」こと班目紫紋邸にやってきた。ところが、彼は深山日影と名乗り、半年より以前の記憶を失っているという。
男が遠野なのか判断のできない内に、紫紋の三女班目るりが「不死蝶」を名乗る者に蝶に見立てられて殺害されてしまう……。
はたして、冷血な殺人者「不死蝶」とは何者なのか？そして深山は遠野なのか？
登場人物
余談
- 勘違いしてしまうが怪人の名前はタイトルになってる黒死蝶ではなく、不死蝶である。また、ジッチャンの方に『不死蝶』という小説が存在する。
- 猪川将佐警部の名前・外見の由来は『エロイカより愛をこめて』の登場人物・エーベルバッハ少佐。（エーベルバッハはドイツ語で「猪の川」を意味する）
- 猪川警部をアニメ版で演じたのは、事件の舞台となった石川県出身の矢尾一樹氏である。
- ドラマ版（松本版）では揚羽の性別が男性に変更されている。なお、この時に揚羽を演じたのはのちに山田版金田一で高遠遥一を演じる成宮寛貴氏である。
- 講談社から出版されたファンブックによると作中に分かりやすいヒントの描写があった事もあってか犯人当て企画の正解率は歴代で最も高かったとの事。
