高中生侦探工藤新一与毛利兰在游乐园游玩时，发现两名行动诡异的黑衣男子，便跟踪他们。不料新一被灌下一种名为「APTX4869」的神秘毒药，因药物副作用，身体竟回到孩童状态。为保护身边的人，他化名为「江户川柯南」，寄住在毛利兰家中，利用阿笠博士发明的手表型麻醉枪和蝴蝶结变声器，模仿毛利小五郎的声音进行推理，解决了许多案件，并一直寻找黑衣组织的下落，希望将其绳之以法并恢复原状。一次，柯南与毛利兰、灰原哀来到公共浴场。在男浴池的更衣室，柯南目击到两名可疑男子，随后在浴场摔倒失去意识。这两名男子阿辰和近藤借口将柯南送往医院，实际上将他带离现场。柯南发现他们是黑社会中有名的人物，正在执行秘密任务。得知柯南被送往医院后，小兰和灰原哀在附近的医院拼命寻找他。柯南必须在两天内揭开真相，否则将面临无法挽回的后果。