工藤新一是一名全国著名的高中生侦探。在一次追查黑衣人犯罪团伙的地下交易时，他不幸被团伙成员发现。新一被击晕后，惨遭强灌神秘毒药——APTX4869，醒来时震惊地发现自己的身体居然变成了小孩！变小后的新一找到了经常帮助他的阿笠博士。博士不仅为他妥善隐瞒了身份，还为他度身打造了不少间谍道具。为了防止犯罪团伙发现自己的行踪并牵连亲友，新一化名为“江户川柯南”，寄住在青梅竹马毛利兰的父亲——毛利小五郎的侦探事务所中。从此，柯南一边利用阿笠博士发明的道具，在幕后屡破奇案，硬是为小五郎赢得了“沉睡的小五郎”这一赫赫威名；一边在小学阶段结识了吉田步美等小伙伴，组成了充满活力的少年侦探团。同时，他将真实身份透露给了同为大阪高中生侦探的服部平次，而毒药APTX4869的研制者宫野志保在逃离组织变小后，化名灰原哀寄住在阿笠博士家中。面对穷追不舍的黑衣组织，柯南一次次与其展开正面与暗地的激烈交锋，并逐渐与有着共同目标的FBI联手。为了查清黑衣组织的真相，使自己恢复原来的模样，柯南仍在不停地追逐着，至今仍在寻找着黑衣组织的那些人。