主角工藤新一原本是一位颇具名声的高中生侦探，在目击黑暗组织的地下交易后，正准备追踪时却被突袭击昏，并被灌下代号为“APTX4869”的不明药物。后来虽然幸免于死，但身体就此缩小为小学时期的模样。之后他化名为江户川柯南，在邻居阿笠博士的建议下，寄住在女友毛利兰的父亲—侦探毛利小五郎家中，继续秘密从事追查黑暗组织的工作，并私下探寻获得解药的管道，希望能够恢复原来新一的样貌。与此同时，柯南凭着自己的推理天份，配合阿笠博士为他发明的道具，帮助毛利小五郎成为出名的大侦探。剧情剧情当中穿插许多爱情、友情、犯罪、背叛、复仇等情节。