高中生侦探工藤新一，在与青梅竹马毛利兰一同去游乐园游玩时，目睹了黑衣男子的可疑交易现场。在跟踪过程中，新一被黑衣组织成员偷袭并灌下毒药，虽然幸免于死，但身体却缩小成了小学生模样。为了不暴露身份并继续调查黑衣组织，他化名为江户川柯南，寄住在毛利兰家中。毛利兰的父亲毛利小五郎是个糊涂侦探，柯南便借助阿笠博士发明的道具，以毛利小五郎的名义侦破了众多疑难案件。在这期间，柯南结识了少年侦探团的伙伴们，和他们一起经历了各种冒险。同时，他也不断追寻着黑衣组织的线索，试图恢复自己的身体，期间还遭遇了服部平次、怪盗基德等亦敌亦友的角色，共同上演了一场又一场精彩绝伦的推理对决与冒险故事。