คุโดะ ชินิจิเป็นนักสืบวัยรุ่นที่กำลังศึกษาอยู่ในโรงเรียนมัธยมปลาย เขาหลงรักโมริ รัน ลูกสาวของโมริ โคโกโระ ซึ่งเขาถูกเรียกให้มาช่วยสืบสวนด้วย ชินอิจิได้รับรางวัลอันทรงเกียรติ นักสืบยอดเยี่ยมแห่งปีของเฮเซ ขณะที่แอบติดตามการเจรจาของชายชุดดำ เขาถูกชายชุดดำอีกคนหนึ่งซุ่มโจมตีและได้รับพิษด้วยสารพิษจากองค์กรของพวกเขา ผลก็คือ ชินิจิเริ่มมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ จนกระทั่งเขากลายเป็นเด็กอายุเจ็ดขวบ เพื่อดำเนินการสืบสวนและตามหาชายชุดดำต่อไป เขาเปลี่ยนชื่อเป็นเอโดกาวะ โคนัน โดยได้รับความช่วยเหลือจากดร.อากาสะ ฮิโรชิ โคนันย้ายไปอยู่กับโมริ รัน เพื่อนสมัยเด็ก และโคโกโระ พ่อของเธอที่เป็นนักสืบเอกชน แม้ว่าทักษะนักสืบของโคโกโร่จะไม่น่าเชื่อถือ แต่โคนันก็ใช้อุปกรณ์ที่ดร.อากาสะ ฮิโรชิคิดค้นขึ้นเพื่อไขคดีอย่างลับๆ และทำให้โคโกโระมีชื่อเสียง ตามหาที่อยู่ของชายชุดดำ และชินอิจิต้องเข้าเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ที่โรงเรียนประถมศึกษาเทตันอีกครั้งในขณะที่อยู่ในร่างของเด็ก พวกเขาร่วมกับเพื่อนร่วมชั้น Yoshida, Ayumi, Tsuburaya, Mitsuhiko และ Kojima Genta พวกเขาก่อตั้งขบวนการนักสืบเยาวชนเพื่อช่วยเหลือในการค้นหาชายชุดดำและค้นหายาแก้พิษของโคนัน ในระหว่างการสืบสวน พวกเขาได้พบกับคดีและบุคคลสำคัญต่างๆ โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับชายชุดดำ เช่น มิยาโนะ อาเคมิ หนึ่งในสมาชิกคนสุดท้ายขององค์กรชุดดำ มิยาโนะ ชิโฮะ หรือ ไฮบาระ ไอ อดีตสมาชิกขององค์กรชุดดำ และ นักวิทยาศาสตร์ที่คิดค้นยา APTX4869 ซึ่งทำให้โคนันมีขนาดที่เล็กลง อย่างไรก็ตาม Detective Conan เป็นซีรีส์แอนิเมชันที่ดำเนินเรื่องมายาวนานซึ่งเน้นไปที่คดีแต่ละคดี เช่นเดียวกับความสัมพันธ์และความรักของตัวละคร และองค์กรสีดำที่ดำเนินไปอย่างช้าๆ บทสรุปของซีรีส์นี้ยังไม่ชัดเจน