高中生侦探工藤新一在一次追查黑衣犯罪团伙的可疑交易时，不幸被同伙从背后击晕，并被强行灌下神秘毒药。当他再次醒来时，震惊地发现自己的身体竟然缩小成了小学生！
为了防止黑衣组织察觉自己还活着而危及身边的人，新一找到了挚友阿笠博士。博士不仅为他保守秘密，还度身打造了一系列.spy gadgets间谍道具。在此建议下，新一决定隐姓埋名，暗中追查黑衣组织的下落，期盼有朝一日能找到恢复身体的解药。
一日，青梅竹马的女友毛利兰来到阿笠博士家寻找男友的下落。情急之下被小兰撞见的新一，灵机一动化名为江户川柯南。为了搜集组织的情报，柯南顺势寄宿在了以侦探为业的小兰家中。
小兰的父亲毛利小五郎是一名私家侦探，柯南便藉由跟随他四出办案的机会，一步步逼近黑衣组织的真相。
与此同时，柯南在小学结识了步美等小伙伴，他们共同组建了少年侦探团。一场小小侦探向罪恶宣战的智慧较量，就此拉开帷幕！
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