คุโดะ ชินิจิเป็นนักสืบมัธยมปลายอายุ 17 ปีและมีความสนใจในตัวโมริ รัน ลูกสาวของโมริ โคโกโระ คุโดะ ชินิจิซึ่งเป็นที่รู้จักในนาม "ยอดนักสืบแห่งปีของเฮเซ" สังเกตการเจรจาลับๆ ของชายชุดดำ ชายชุดดำอีกคนหนึ่งโจมตีเขาอย่างลับๆ จากด้านหลังโดยที่เขาไม่รู้ ชายทั้งสองถูกจับกุมและได้รับยาพิษที่ถูกกล่าวหาว่าสร้างขึ้นโดยองค์กรของพวกเขา อย่างไรก็ตาม พิษทำให้ชินิจิต้องได้รับการเปลี่ยนแปลงทางร่างกายจนทำให้เขามีขนาดเท่ากับเด็กอายุเจ็ดขวบ ต่อมาเขาได้เปลี่ยนชื่อเป็นเอโดกาวะ โคนัน และขอความช่วยเหลือจากดร.อากาสะ ฮิโรชิในการสืบสวนชายชุดดำและค้นหายาแก้พิษ โคนันย้ายมาอยู่กับโมริ รัน เพื่อนสมัยเด็กและร่วมงานที่สำนักงานนักสืบโมริ โคโกโระ พ่อของรันเป็นนักสืบเอกชน แม้ว่าเขาจะไม่น่าเชื่อถือเป็นพิเศษก็ตาม โคนันใช้อุปกรณ์ที่ดร.อากาสะ ฮิโรชิสร้างขึ้นเพื่อไขคดีต่างๆ แทนโคโกโร่ โดยหวังว่าจะทำให้โคโกโร่มีชื่อเสียง เพื่อที่จะตามหาชายชุดดำและหายาแก้พิษสำหรับสภาพปัจจุบันของเขา ชินอิจิซึ่งตอนนี้อยู่ในร่างของเด็ก ต้องกลับไปที่โรงเรียนประถมศึกษาเทตันและเรียนซ้ำชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 เขาก่อตั้งขบวนการนักสืบเยาวชนร่วมกับเพื่อนร่วมชั้น Yoshida Ayumi, Mitsuhiko Tsuburaya และ Kojima Genta ขณะที่พวกเขาค้นหาต่อไป พวกเขาพบกรณีต่างๆ มากมายและพบกับบุคคลสำคัญที่เกี่ยวข้องกับชายชุดดำ รวมถึงมิยาโนะ อาเคมิ และมิยาโนะ ชิโฮะ (หรือที่รู้จักในชื่อ ไฮบาระ ไอ) ซึ่งเป็นทั้งสมาชิกขององค์กรชุดดำ เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ที่ คิดค้นยา APTX4869 ที่ทำให้โคนันมีขนาดเล็กลง แม้ว่าจะเป็นมังงะที่ออกฉายมายาวนาน แต่โครงเรื่องของนักสืบโคนันก็วนเวียนอยู่กับการดำเนินคดีที่ดำเนินไปอย่างช้าๆ ความสัมพันธ์ของตัวละคร และองค์กรชุดดำที่เข้าใจยาก โดยไม่มีข้อบ่งชี้ชัดเจนว่าเรื่องราวจะจบลงอย่างไร