คุโดะ ชินิจิ นักสืบวัยรุ่นในวัย 17 ปี ได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นนักสืบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในยุคเฮเซ ร่วมกับโมริ รัน เพื่อนสมัยเด็กของเขา ซึ่งเป็นแชมป์คาราเต้ระดับเขต ขณะปิดคดี ชินิจิแอบสังเกตการเจรจาลับๆ ของชายชุดดำ แต่ถูกซุ่มโจมตีและบังคับฉีดยาพิษ APTX4869 ซึ่งเป็นการสร้างองค์กรที่ชั่วร้าย พิษทำให้ชินอิจิหดตัวลงอย่างรวดเร็วจนกระทั่งเขาอายุเพียง 7 ขวบ โดยใช้ชื่อเอโดกาวะ โคนันโดยได้รับความช่วยเหลือจากดร.อากาสะ ฮิโรชิ พวกเขาช่วยกันตรวจสอบร่องรอยของชายชุดดำและค้นหาวิธีรักษาเพื่อแก้ไขผลของพิษ โคนันอาศัยอยู่กับโมริ รันที่สำนักงานนักสืบโมริ ซึ่งดูแลโดยพ่อของเธอ ซึ่งเป็นนักสืบเอกชนโคโกโระ แต่ไม่สามารถพึ่งพาเขาได้อย่างสมบูรณ์ โคนันใช้ไหวพริบและสิ่งประดิษฐ์ของดร.อากาสะ ฮิโรชิเพื่อจัดการกับคดีต่างๆ มากมายในรูปแบบใหม่ของเขา แทนที่จะพึ่งพาการติดตามชายชุดดำด้วยตัวเอง โคโกโระเลือกใช้แนวทางที่มีชื่อเสียงมากกว่า โดยรอข้อมูลอัปเดตจากนายจ้างของเขา ในขณะเดียวกัน โคนันซึ่งติดอยู่ในร่างของเด็กได้เข้าเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ที่โรงเรียนประถมศึกษาเทตัน ซึ่งเขาก่อตั้งชมรมนักสืบร่วมกับเพื่อนร่วมชั้นโยชิดะ อายูมิ, มิซึฮิโกะ สึบุรายะ และโคจิมะ เก็นตะ ยังคงมุ่งความสนใจไปที่การค้นหาชายชุดดำและวิธีรักษาอาการของโคนัน ระหว่างทาง พวกเขาพบกับกรณีต่างๆ มากมายและได้เปิดเผยบุคคลสำคัญที่เกี่ยวข้องกับองค์กรชุดดำ เช่น มิยาโนะ อาเคมิ หนึ่งในสมาชิกไม่กี่คนที่ยังเหลืออยู่ ชิโฮะหรือที่รู้จักกันในชื่อไฮบาระ ไอ มีชื่อรหัสว่าเชอร์รี่และเป็นอดีตสมาชิกขององค์กร เธอยังเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่สร้าง APTX4869 ซึ่งเป็นยาที่รับผิดชอบต่อสถานะปัจจุบันของโคนัน ขณะที่พวกเขาทำงานเพื่อพัฒนาวิธีการรักษาเพื่อฟื้นฟูร่างกายของเขา พวกเขาก็ทำได้เพียงวิธีแก้ปัญหาชั่วคราวเท่านั้น