正值万圣节之际，东京涉谷热闹非凡。涉谷HIKARIE大厦里正在举办一场婚礼，身着婚纱的便是——警视厅的佐藤警官。当柯南等宾客都在见证这场婚礼的时候，突如其来的暴徒向佐藤扑去！高木为了保护佐藤而受伤，好在性命无忧。可这时映入佐藤眼里的，是三年前爆炸事件松田阵平殉职时出现的死神的幻影，这一次出现在了高木的身上。
与此同时，那场连续爆炸事件的犯人越狱了！这是巧合吗？
这个犯人同时也是公安警察降谷零(安室透)宿命的敌人，因为他害死了自己的同学松田。在即将追到犯人之际，突然出现了一个神秘的变装人物，给安室装上了项圈炸弹。为了解除项圈炸弹，柯南赶到了安室潜伏的地下避难所。柯南从安室口中得知了另一桩事件——三年前，安室和警校同学(现已亡)在涉谷遇到了身份不明的变装炸弹犯「普拉米亚」。
然而这时，危险已经开始笼罩搜查中的柯南等人……
每四年一届的体育界最大盛事——世界体育大会（世体会，WSG）即将在日本东京举行，届时时速达到惊人的1000公里的真空超导磁悬浮列车也将与世人见面。在世体会赞助商壮行会上，主办方宣布除了赞助方和嘉宾外，还将通过抽签的方式选出该列车首批荣幸之至的乘客。得到消息后，少年侦探团的各位跃跃欲试，殊不知意想不到的是突然发生。在壮行会上，许多高层领导接连遭到绑架。
危急关头，柯南与赤井秀一先后投入了与幕后真凶争分夺秒的抗争之中……
怪盗基德的预告信出现在了北海道函馆，斧江财阀的收藏库中。这次基德将要盗走的是，江戸幕府时期新选组副长土方岁三的日本刀。向来追逐奢华宝石的怪盗基德，居然会看上刀？
此时，被称作西部名侦探的服部平次和柯南一行人，也因为剑道大会来到了函馆，在基德执行预告的当日，平次看穿了基德的伪装并对其穷追不舍！
同一时间，一具尸体在函馆仓库街被发现，尸体的胸口有一个十字伤口。搜查中，出现了一位被叫做“死之商人”的活跃于亚洲一带的美籍日裔军火商。这个人一直在寻找斧江家初代家主藏在函馆的宝藏。斧江家江戸幕府战争时代深耕军需产业，传说那宝藏是能扭转幕末纷争的强力武器，而这宝藏似乎和基德追逐欲盗取的刀有着千丝万缕的联系。在基德瞄准刀的同时，有一位剑士也在向基德逼近……
神崎瞳（坂本真绫配音）出生在难能可贵的和平年代，然而，日复一日波澜不惊的生活却让她感到厌倦至极，甚至失去了生活下去的希望。在一场意外中，瞳被传送到了名为盖亚的异世界中，在这里，人们要抵抗的是来自强大黑龙族的破坏和攻击。而唯一能够拯救这个世界的，是名为梵（关智一配音）的龙族后裔。
被传送到这个世界的瞳，见到了曾经在幻觉中出现过的龙之铠甲艾斯嘉科尼中，成为了人们眼中的救世主，背负上了拯救苍生的重任，而她和梵共同对抗的，竟然就是梵的哥哥。在激烈的交战中，瞳渐渐找回了活着的意义，而瞳的出现亦让一心求死的梵产生了活下去的勇气。
工藤新一是全国著名的高中生侦探，在一次追查黑衣人犯罪团伙时不幸被团伙成员发现，击晕后喂了神奇的药水，工藤新一变回了小孩！新一找到了经常帮助他的阿笠博士，博士为他度身打造不少间谍武器。为了防止犯罪团伙对他进行报复，新一决定隐姓埋名，暗中追查他们，希望能得到解药。一日，新一的女友毛利兰来到了阿笠博士的家寻找男友的下落，被小兰撞见的新一情急之下编造了自己名叫江户川柯南，随后柯南寄居在了小兰家。小兰的父亲毛利小五郎是一名私家侦探，新一可以籍着和他一起四出办案一起追查黑夜人的下落。柯南在小学认识步美等小学生，他们一起组织了一个少年侦探团，向罪犯宣战！
故事发生在东京八丈岛近海，一座将全球各地警方监控相连接的高科技设施——“太平洋浮标”即将启动。为了与欧洲刑警组织管辖的范围联网，来自世界各地的工程师聚集在这里。基于人脸识别的全新“黑科技”也正在测试中……
与此同时，柯南一行人前往八丈岛观鲸，途中柯南接到冲矢昴（赤井秀一）的电话，被告知欧洲刑警组织成员在德国遭到琴酒的杀害。为调查真相的柯南潜入“太平洋浮标”。正当工程师们正在为系统启动而展开准备工作时，一桩案件突然发生！一名女工程师被黑暗组织绑架，她手中存有核心技术的U盘也落入了黑暗组织手中！
此时，水下传来未知潜水艇逼近的声音，令人毛骨悚然，一个神秘的黑影也正在悄悄接近灰原哀……
这日柯南、小兰一行人来到米花市市政大厅，一场有关最新游戏“茧”的发布会正在这里召开。由于迥异于以往任何一款游戏的“茧”可能一举改变全球游戏业界的价值观，发布会吸引了代表日本上流社会的政治、财经、演艺界人士，50名游戏体验者也多是他们的后代，新一的父亲、推理小说大师工藤优作由于参与故事编写，也来到现场。这边热热闹闹，游戏的研发者兼负责人坚村却被杀于地下室。坚村死前留在键盘J、T、R上的血迹令柯南想到答案可能在游戏中，他利用优作的关系加入了体验者队伍，小兰、灰原哀等人也拿到了体验入场券。
50名体验者刚分别进入一个外型酷似蚕茧的“大型胶囊”，游戏即被自称“诺亚方舟”的人工智能控制，“诺亚方舟”称游戏将提供5个完全真实的历史场景，体验者可选择其中之一进入，被淘汰会进入休眠状态，若最后无人走到终点，他们的大脑组织皆会被摧毁，此举是为令日本社会重生。柯南一行及几个骄横无礼的上流社会公子哥进入的是19世纪伦敦的贝克街，那里杀人犯开膛手杰克正在兴风作浪，他身上正有柯南要找的答案！而优作也在现实中正对案件展开调查。
知名建筑设计师森谷帝二这日邀请新一参加在他府上举办的茶会，柯南只得电话拜托小兰。柯南、小兰及毛利小五郎三人未入森府，已被绝对对称的宏伟建筑吸引。衣香鬓影的茶会上，森谷帝二令人诧异地大声攻击年轻设计师，讲建筑的美学准则要被他们破坏殆尽。柯南在规定时间内将他出给众宾客的难题破解，被获准和小兰一起参观陈有他设计图的展览馆，交谈中，他感慨30多岁初成名时的作品不够对称称不上完美，并从小兰口中打探到她要与新一在米花大楼约会为新一庆生的诸多细节。
不久，柯南连接数通向新一挑战的电话，对方均告知他已在某地放置会在某时爆炸的炸弹，柯南将危机一一化解后，开始与警方、毛利一起分析到底是何人所为。电视报道其中最为轰动的爆炸案时，柯南由画面联想到所有炸弹放置的地点附近均有森谷帝二自认不完美的作品，心中一惊。众人拜访森谷帝二时，柯南暗中将他的宅邸查看，找出凶犯正是他的证据，原来他是狂热的完美主义者，想亲手毁掉年轻时因妥协设计出的不绝对对称作品，并借机报复没令他的宏伟设计夙愿在西多摩市达成的新一。被抓一刻，森谷帝二的冷笑令柯南醒悟：米花大楼亦是他不完美的作品，小兰正在那里等新一赴约。
目暮警官、小兰的母亲妃英里、阿笠博士接连遭到不明身份之人的暗算。柯南追踪伤害阿笠博士的凶手，他根据几起案件现场留下的线索发现凶手按照扑克牌的顺序行凶，而且遇害者皆与毛利小五郎有关。目暮提供的线索初步揭开事情的真相，原来毛利当年任职警察的时候曾经逮捕犯下杀人罪的赌徒村上丈，当年也更因这一事件导致毛利离职以及婚姻变故。
十年后，服刑期满的村上丈出狱，开始按照扑克牌的顺序向毛利身边之人展开报复。在得知原委后，毛利努力寻找身边与数字有关的人。在这一过程中，各种惊险场面接连出现。而柯南也对案件的真相产生疑惑……
柯南在街头目睹一名正打电话的警察在雨中被射杀，忙将凶手追踪，但凶手逃脱。死者闭眼一刻紧抓左胸，似乎有所暗示。事后柯南从目暮警官口中了解到紧抓左胸是暗示那里有警察手册。不久又有警察手拿警察手册被人射杀于地下车库。对于这两起案件，目暮警官等人一反常态不愿向毛利小五郎及柯南透露太多信息。毛利不甘心进一步追问，白鸟警官只答一句“Neednottoknow”。该话是警察之间所用的密语，意味这两起杀人事件与警察内部人士有关。
柯南、小兰等人参加白鸟妹妹的婚宴，电突然间停掉，那刻小兰正与女警佐藤在洗手间。小兰拿起身边的手电筒欲照明时，一颗子弹射进佐藤身体，小兰吓昏过去。次日小兰醒来，却因怪责自己害佐藤挨枪失去记忆。目暮见事态越来越严重，将秘密说出，原来死去的两名警察正与佐藤一起重查一桩有关医生仁野自杀的案件，该案涉及到警察局长的公子。将局长公子假定为嫌疑人之一时，柯南亦想到佐藤被射杀后宴会上少掉的两个人。
东京、大阪、京都相继发生杀人事件，5名死者皆是被头戴面具的黑影人用武士刀和弓箭瞬间杀害。警方介入调查，发现死者都是出没于3地专门偷窃有名的佛像及美术品的偷盗集团“源氏萤”成员。该集团共有成员8名，以义经的家臣名字互相称呼，且都持有一本《义经记》，被害5人手中的《义经记》均被拿走。
这日京都古寺山能寺收到奇怪书信，说若能解开信中所附的画谜，便能找到8年前被窃的如来佛像。柯南、小兰随毛利小五郎来到该寺，均对画谜一筹莫展。5名被杀者之一曾对与新一不相上下的大阪高中生服部平次照料有加，服部也来到京都对案件秘密展开调查，并借机找寻自己的初恋情人。柯南与服部相遇联手调查时，发现有人想置服部于死地，紧接“源氏萤”另一成员被害，而这一切，似乎又都与画谜有关。
一天毛利小五郎收到一张请帖，里面是谜样男子的委托，需要前往横滨的一个游乐场。小五郎和柯南一行人快乐地到达欢乐的游乐场，还带上了可以出入无阻代表VIP的手表，不料正中那名神秘男子的圈套。所有带上手表的人不得离开游乐场，否则便会发生爆炸。从现在开始到晚上十点，柯南和小五郎如果不能解开谜题，兰和少年侦探团也会随着游乐园粉身碎骨。然而更意想不到的是，那名男子居然直接称呼柯南为工藤新一。
小兰的朋友原子家铃木财团准备展出他们家珍藏的沙皇尼古拉二世家的宝物——回忆之卵，回忆之卵里收藏了沙皇尼古拉二世一家的珍贵照片，由此特别珍贵。岂料在展出之前，却收到了怪盗基德的通知函，上面用迷语的方式列明他盗宝的时间。原子找到小兰的爸爸名侦探毛利小五郎帮忙，当然，真正的幕后高手柯南也会和小兰一起前来。柯南遇到了同为侦探的服部平次，两人决定一起联手解开怪盗基德之谜！
知名舞台剧女演员牧树里这日收到怪盗基德的预告信：在26个字母的盘旋飞舞中，他来拜领无价的“命运的宝石”。毛利小五郎受到牧树里委托将信件分析，认为基德将在演出最后一晚前来盗取宝石，当晚他及柯南、小兰等人来到剧场，那里早有诸多警察守候。
令柯南吃惊的是，基德竟扮成工藤新一出现在众人面前，但他及众人方向不同的紧张过后，宝石并没被盗，柯南醒悟字母预告信与航班相关。而柯南、小兰、牧树里及其同事搭乘的前往北海道的飞机上，尚有一起杀人计划正被精心设计。
日本著名造船公司八代商船设计制造了旗下第一艘豪华邮轮爱芙罗黛谛号，为庆祝该邮轮的处女航，八代商船邀请各界名流参加，上到首相下到富豪悉数前来。铃木园子的父母也接到邀请，因行程安排铃木夫妇无法出席，园子于是邀请、毛利小五郎、小兰、柯南等一众好友同行。蓝天白云，美酒佳肴，众人无不陶醉于这美好的假期之中。
但是，这注定是一次不寻常的航行。先是园子突然遭人绑架，接着八代商船的女社长贵江被人杀害，与此同时董事长八代延太郎也从船上神秘失踪。此前不久，贵江的丈夫八代英人驾车时突发心脏病冲下山崖。这一连串死亡、失踪案件似乎都与15年前八代商船的沉船事故有关。在层层推理调查之下，隐藏的秘密渐渐浮出水面……