高中生侦探工藤新一在与青梅竹马毛利兰游玩时，意外目睹了黑衣组织的神秘交易，不幸被团伙成员击晕并强灌下毒药APTX4869。醒来后，新一震惊地发现自己的身体竟缩小成了小孩！为了不暴露身份并追查黑衣组织，新一找到了经常帮助他的阿笠博士。博士不仅为他度身打造了诸多间谍道具，还建议他隐瞒真相。新一灵机一动，化名为江户川柯南，寄住在小兰父亲毛利小五郎的侦探事务所中。他利用博士发明的道具，在幕后屡破奇案，为小五郎赢得了“沉睡的小五郎”的盛名，同时暗自追查黑衣组织的下落。在此期间，柯南结识了步美等小伙伴，组成少年侦探团；APTX4869的研制者宫野志保背叛组织缩小后化名灰原哀也来到了他身边。面对黑衣组织的穷追不舍，柯南与FBI等各方力量联手，在寻找解药、恢复原状的道路上不停追逐，真相永远只有一个！
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