工藤新一是著名的关东高中生名侦探。某天，当他跟青梅竹马的毛利兰去游乐园玩时，遇到了杀人事件。新一轻松地解决了事件，却也对同坐过山车的两名黑衣人起了疑心。凭着侦探的敏锐，新一悄悄跟上了他们。然而，聚精会神监视的他却被发现。黑衣人为了永诀后患，喂他吃下组织研发的新种毒药。不想新一竟因此变成了小孩。不得已下，他住进了毛利兰的家，化名江户川柯南。某次偶然的机会下，他利用变声领结，假借昏迷的私家侦探毛利小五郎的声音，破解了案件。从此，沉睡的小五郎之名开始在新闻界、警界盛传。而新一也由此隐藏起真实身份，凭借着他的聪明才智解决了一件又一件棘手案件。当然，他也不曾放弃过寻找黑衣人的下落。之后，关西高中生名侦探服部平次在与新一数番较量后，发现了新一的真实身份，并出手协助。此时，黑衣人组织的成员之一--雪莉出逃，抱着侥幸的她也吃下了那毒药。幸运的是，她也变成了小孩，从此化名灰原哀，借住于阿笠博士家。随着一次次接触与错过，新一距离黑暗组织的真面目越来越近了。