คุโดะ ชินิจิเป็นนักเรียนมัธยมปลายวัย 17 ปีที่เป็นนักสืบเหมือนกัน เขาหลงรักลูกสาวของโมริ โคโกโระ ซึ่งเขามักจะถูกเรียกตัวให้ช่วยทำคดีต่างๆ ชินอิจิได้รับเลือกให้เป็นนักสืบยอดเยี่ยมแห่งปีของเฮเซ และแอบสังเกตชายชุดดำที่กำลังเจรจาอยู่ โดยที่เขาไม่รู้ มีชายชุดดำอีกคนหนึ่งโจมตีเขาจากด้านหลัง ต่อมาชายทั้งสองถูกจับกุมและถูกบังคับให้กินยาพิษที่คาดว่าสร้างขึ้นโดยองค์กรของพวกเขา ผลจากพิษทำให้ชินิจิมีขนาดเล็กลงจนกระทั่งเขากลายเป็นเด็กอายุ 7 ขวบและตั้งชื่อว่าเอโดกาวะ โคนัน ด้วยความช่วยเหลือจากดร.อากาสะ ฮิโรชิ ชินิจิจึงออกเดินทางสืบสวนชายชุดดำและค้นหายาแก้พิษ เขาย้ายไปอยู่กับเพื่อนสมัยเด็ก โมริ รัน ซึ่งช่วยเหลือพ่อของเธอที่สำนักงานนักสืบโมริ แม้ว่าโคโกโระจะเป็นพ่อของรันและเป็นนักสืบเอกชน แต่เขาก็ยังไม่ค่อยพึ่งพาได้ ในฐานะโคนัน ชินิจิใช้อุปกรณ์ที่คิดค้นโดยดร.อากาสะ ฮิโรชิ เพื่อช่วยคลี่คลายคดีและยกระดับโปรไฟล์ของโคโกโระ ไม่มีใครทราบที่อยู่ของชายชุดดำและกำลังตามหาอยู่ เพื่อที่จะดำเนินการค้นหาต่อไป ชินิจิ ซึ่งปัจจุบันอาศัยอยู่ในร่างของเด็ก จะต้องเข้าเรียนที่โรงเรียนประถมศึกษาเทตันอีกครั้ง และร่วมมือกับเพื่อนร่วมชั้นของเขา โยชิดะ, อายูมิ, สึบุรายะ, มิตสึฮิโกะ และโคจิมะ เก็นตะ เพื่อก่อตั้งขบวนการนักสืบเยาวชน ในระหว่างการสืบสวน พวกเขาได้พบกับคดีและบุคคลสำคัญหลายราย รวมถึงมิยาโนะ อาเคมิ และมิยาโนะ ชิโฮะ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ ไฮบาระ ไอ) อดีตสมาชิกขององค์กรชุดดำ ตลอดจนนักวิทยาศาสตร์ที่สร้างยา APTX4869 ซึ่งทำให้โคนันหดตัวลง ในขนาด. แม้จะมุ่งเน้นไปที่การสืบสวนชายชุดดำ แต่ความสัมพันธ์ของตัวละครและการเคลื่อนไหวอย่างช้าๆ ขององค์กรชุดดำก็มีบทบาทสำคัญในการ์ตูนที่มีมายาวนานเรื่องนี้ โดยไม่มีข้อบ่งชี้ชัดเจนว่าท้ายที่สุดแล้วเรื่องราวจะจบลงอย่างไร