工藤新一是一名享誉全国的高中生名侦探。在一次追查黑衣人犯罪团伙的地下交易时，他不幸被团伙成员从身后击晕，并被强灌下代号为 APTX4869 的神秘毒药。醒来后，新一震惊地发现自己的身体竟然缩小成了小孩！为了查清黑衣组织的真相并找回解药，新一找到了经常帮助他的 阿笠博士。博士不仅为他保守秘密，还为他度身打造了诸多实用的间谍道具。为了隐藏身份，新一化名为江户川柯南，寄住在青梅竹马毛利兰家中，其父亲正是糊涂侦探毛利小五郎。从此，柯南一边利用阿笠博士发明的道具暗中破案，替小五郎赢得了“沉睡的小五郎”之美名，一边暗中追查着神秘的黑衣组织下落。在这个过程中，他结识了吉田步美等小伙伴组成少年侦探团，并与APTX4869的制作者——同样身体缩小并逃离组织的科学家灰原哀相遇。随着一次次与黑衣组织的正面或暗中交锋，柯南更与同样目的的FBI联手。为了恢复原来的模样，将黑衣组织彻底绳之以法，柯南仍在不停追逐着，至今仍在寻找着那些黑衣人……