在三年前某个晴朗的假日，还是初中生模样的工藤新一正在公园大秀球技。这时，一个面带忧郁的男子走过来，向他询问3天前是否在公园看到一个男孩。新一摇头否认，男人于是转而询问其他的人。此时新一却发现，就在不远的地方有两个神秘之人密切观察着他们。经进一步了解得知，那个男人名叫秋元宏一，在东京标准局工作，他被警察怀疑杀害了自己的奶奶，而他的供词又漏洞百出，因此秋元才四处寻找能够证明自己不在场的目击证人。 经过新一的启发，秋元记起曾有一白衣女子牵着黑色的狗经过他的身边。以此为契机，新一和秋元开始寻找目击证人……

某天，阿笠博士通过灰原哀邀请少年侦探团的来他的研究所。当孩子们到达时，却得知阿笠博士被人绑架。原来，这只是博士跟大家做的小游戏，在第一关里，他提示少年侦探们需从三个不同的方向来某一地点与之会合。这样的考验对柯南来说自然不成问题，但对文太、步美和光彦三人来说却是一个大的挑战。经过柯南的提示，三人成功找到问题的关键，顺利抵达目的地，等待他们的则是博士的第二道问题。 另一方面，阿笠博士在设置游戏的过程中险些遭遇车祸，结果发现司机竟是绑匪，他也因此遭到劫持。绑架游戏弄假成真，少年侦探团最终能否成功救出博士呢？

由于委托很少，毛利侦探事务所门可罗雀，小兰不得不精打细算，小五郎也整日靠看自己上节目的录像打发时光。某日，小五郎收到一件神秘包裹，却对柯南和小兰隐瞒再三。正在这时，一通神秘电话打入事务所，柯南接听，却发现竟是一通搭错线的恐吓电话。小五郎对此全不上心，而柯南对此念念不忘。对方的声音与服部平次颇为相似，于是他请来服部一同调查。他们按照与事务所相近的电话号码逐一打去，终于发现一个姓岩爪的宝石商人和恐吓电话有关。他们赶到岩爪的公寓，得知警方已经先行到达，不久更知晓怪盗基德似乎也与此案有关。真相究竟如何？

老师给小学生们留了作业，让他们考察周边的店铺，并整理店家的业务性质和工作内容。元太、灰原等人各抒己见，却始终没有统一的决定。最终光彦灵机一动，提议以少年侦探团的名义来采访毛利小五郎。侦探团的少年们童言无忌，口无遮拦，提出各种各样奇奇怪怪的问题，令小五郎实在难以招架。危急时刻，小五郎借口逃遁，而光彦、元太、步美、哀众人锲而不舍，小心翼翼尾随小五郎的身后，柯南也不得以跟随他们行动。粗心的大侦探只顾监视一个名叫村上雅也的男人，完全没有注意到后面的少年侦探团。然而，少年们还是不慎暴露行踪，正当小五郎对他们大发雷霆时，村上雅也却被几个人抓入汽车中带走。柯南他们能否圆满解决这个案件？

在一列从东京开往大阪的特快列车上，坐着一位尊贵而特殊的客人。她是来自欧洲英格拉姆帝国女王莎莉贝丝，随行的还有其年幼的儿子菲利浦王子。女王拥有一颗欧洲最大的宝石——水晶之母，这也引起了怪盗基德的注意。为了防止基德得手，女王身边布置大批保镖和警力。中森警官是日本警方的总代表，而他的女儿青子以及基德的真身快斗也同在这列火车之上。 眼看离预定时间越来越近，快斗却始终没有找到宝石真正的藏匿地点。与此同时，国际宝石大盗杰卡尔和罗丝也尾随前来，他们企图在基德得手之际趁火打劫。同在火车上的柯南从伪装成乘务员的罗丝身上看出蹊跷。一场宝石的攻防战随即展开……

峰静香和佐也香母女拜托毛利小五郎保护家中的宝刀，原因是怪盗基德发出预告，将要盗取宝刀据为己有。听到谈话的少年侦探团自然不会错过这个大好机会，他们跟随小五郎和小兰来到峰家。在这里，他们遇见了蛮横的老婆婆、天真的剑客铁刃以及自信满满的风雷藏，当然还有峰家的奇怪宠物们。小五郎听信了雷藏的话，放心大胆地和剑十郎开怀畅饮起来。 到了指定时间，基德潜入峰家，不过他这一次的行动可不轻松。先是遭到宠物秃鹫的撞击，接着又要连续使用美人计搞定峰家的女人们，而小小的铁刃也同样是个难缠的对手。另一方面，柯南偶然尝到峰家一种奇怪的药物，竟然发现它可以使自己变身，然而让他意想不到的事情发生了……

某天，柯南因感冒在家休息，期间接到了灰原哀的电话。原来灰原做出了APTX-4869的最新解药，虽然只是试制品，但一心恢复工藤新一身份的柯南仍然迫不及待赶往阿笠博士的实验室。服药后，新一终于回到原有状态，不过周遭的一切却似乎有所改变：博士院子里的树长高了，出现许多新的建筑物，体育老师变得苍老，班里的同学全是陌生面孔，甚至元太、光彦和步美也都变成高中生的模样。 他找到同样变成高中生的灰原，得知自己在过去的10年里不断服用解毒药导致产生抗药性，最近5年已无法变会原有状态。失落的柯南无奈看着周遭的转变，更让他倍受打击的是，小兰决定放弃杳无音讯的新一而嫁给新出老师。他们的恋情亦梦以幻，何以为终……