高中生侦探工藤新一，被称为“日本警察的救世主”“平成年代的福尔摩斯”。一次在与青梅竹马毛利兰去游乐园游玩时，新一目睹了黑衣男子的可疑交易现场。因只顾偷看交易，没注意到另一个黑衣人从后面接近，他被灌下一种名为“APTX4869”的神秘毒药。本以为必死无疑，醒来后却惊讶地发现自己身体缩小成了小孩模样。为了不连累身边的人，他化名为江户川柯南，寄住在毛利兰家中。毛利兰的父亲毛利小五郎是个糊涂侦探，柯南凭借自己的推理能力，常常暗中帮助小五郎解决案件。在这一过程中，柯南一边追查黑衣组织的下落，一边努力适应小学生的生活，同时还要小心不被小兰发现自己的真实身份。