高中生侦探工藤新一，被称为“日本警察的救世主”、“平成年代的福尔摩斯”。一次在与青梅竹马的女友毛利兰去游乐园游玩时，发现两个行动诡异的黑衣人。新一跟踪他们直到交易现场，另一个黑衣人趁其不注意从后面将他一棒击倒，并灌下一种名为APTX4869的神秘毒药企图杀他灭口，但因为副作用他的身体竟回到发育期的孩童状态。考虑到要是黑衣人知道他还活着的话，必将使周围的亲朋好友受到牵连，于是新一化名为“江户川柯南”，寄住在毛利兰的家中，想借助其父亲、担任侦探的毛利小五郎的力量来找寻黑衣人。

人称日本警察之救世主的高中生侦探工藤新一在与青梅竹马毛利兰去游乐园游玩时，不经意中发现了行踪可疑的黑衣人。于是工藤新一尾随跟踪，并目睹了黑衣人正在进行可疑交易。不料，却被另一名黑衣人在背后击晕，被强行灌下一种名为APTX-4869的毒药，致使身体变小。为了在不暴露真实身份并继续追踪黑衣人及其成员，情急之下，工藤新一受到《福尔摩斯》的作者“阿瑟·柯南·道尔”和“江户川乱步”名字的启发，改名为“江户川柯南”，并寄住在毛利兰的家中。作为侦探，柯南实在看不下去毛利小五郎经常做的一些“发育不良”的错误推理，便帮助毛利小五郎破了许多案子。

人称日本警察之救世主的高中生侦探工藤新一在与青梅竹马毛利兰去游乐园游玩时，不经意中发现了行踪可疑的黑衣人。于是工藤新一尾随跟踪，并目睹了黑衣人正在进行可疑交易。不料，却被另一名黑衣人在背后击晕，被强行灌下一种名为APTX-4869的毒药，致使身体变小。为了在不暴露真实身份并继续追踪黑衣人及其成员，情急之下，工藤新一受到《福尔摩斯》的作者“阿瑟·柯南·道尔”和“江户川乱步”名字的启发，改名为“江户川柯南”，并寄住在毛利兰的家中。作为侦探，柯南实在看不下去毛利小五郎经常做的一些“发育不良”的错误推理，便帮助毛利小五郎破了许多案子。

主角工藤新一原本是一位颇具名声的高中生侦探，在目击黑衣组织的地下交易后，准备追踪时却被黑衣人琴酒袭昏，并被灌下代号为“APTX4869”（アポトキシン4869）的不明药物。后来虽然幸免于死，但身体就此缩小为小学时期的模样。之后他化名为江户川柯南，在好友阿笠博士的建议下，寄住在青梅竹马毛利兰的父亲－蹩脚侦探毛利小五郎家中，继续秘密从事追查黑暗组织的工作，并私下探寻获得解药的管道，希望能够恢复原来新一的样貌。与此同时，柯南凭著自己的推理天份，配合阿笠博士为他发明的道具，帮助毛利小五郎成为出名的大侦探。故事内容当中穿插许多爱情、友情、犯罪、背叛、复仇等情节。

阿笠博士家的洗浴设备坏掉了，因此柯南、小兰和小哀一起去了浴池。柯南却在浴池里不慎滑倒并晕了过去。有两名奇怪的男子自称愿意带柯南去医院，带柯南上了他们的车。其中一名面相凶恶、纹有纹身的男子名叫龙，另一名男子虽然没有自报姓名，其身份却是传说中的杀手近藤！ 其实这两人来到温泉是为了完成一项隐秘的任务。他们认为柯南在怀疑他们并且已经察觉到了什么，于是决定把柯南带走并除掉。然而柯南睁开双眼时，却因为头部受到碰撞而失去了记忆……

本次的全新作品是纪念TV版动画播放20周年特别篇。剧中，听从黑衣组织命令研发出Apoptoxin4869的灰原哀等人将重新登场，而尚未和柯南相遇的少年侦探团、阿笠博士以及柯南尚未寄居到小兰家时的毛利小五郎也将会悉数亮相。

工藤新一，帝丹高中二年级学生，与小兰是青梅竹马，两人感情很好。继承了父亲的超强推理能力，被誉为高中生名侦探。他喜欢看推理小说，最崇拜福尔摩斯，另外踢足球的水平也是一流。不幸被卷入黑衣组织的交易被灌下毒药APTX4869，但是没有死，只是变成了小孩，改名江户川柯南（取自两个侦探小说里的人名）。幸亏智力没有衰退，还可以帮着毛利小五郎办案以寻找黑衣组织的线索，而体力上的不足靠阿栗博士的发明来弥补。变小后就读于米花小学1年纪B班，认识了步美、元太、光彦三人，还成立了少年侦探团。不管是变小前后，都是音痴，唱歌走音非常夸张。 知道他真实身份的有：阿栗博士、他父母（听博士说的）、服部平次（与柯南一起破案过程中自己发现的）、怪盗Kid（与柯南的较量中自己发现的）、灰原哀（变小前奉黑衣组织之命调查新一时发现的）。因为变小后有和小兰一起洗澡，还睡同一张床，所以柯南最怕自己的真实身份被小兰知道，否则小兰的空手道攻击可不是说笑的。

被黑暗组织的人灌下毒药，身体变小了的高中生侦探工藤新一，化名为江户川柯南隐藏身份，并一直在暗地里调查黑暗组织的情报。知道他真正身份的有阿笠博士以及灰原哀。灰原哀实际上曾是黑暗组织的一员。但由于姐姐被杀，灰原哀想从组织脱离，也喝下毒药，以小学生的形象隐藏身份。铃木集团的新饭店落成，受铃木集团大小姐铃木园子的邀请，柯南、小兰、阿笠博士，小哀等人都出席了宴会。宴会当中，吃了蛋糕的柯南和小哀发觉身体起了异常的变化。原来在蛋糕里，含有那种能让他们身体暂时恢复原样的酒精成分。柯南和小哀也因此变回了原本的样子……