主角工藤新一原本是一位颇具名声的高中生侦探，在目击黑衣组织成员伏特加与一位社长的交易后，被另一名成员琴酒从后面袭击，并被灌下代号为“APTX-4869”（アポトキシン4869）的不明药物。后来虽然幸免于死，但身体却缩小为小学时期的模样。之后他化名为江户川柯南，在邻居阿笠博士的建议下，寄住在青梅竹马毛利兰的父亲－侦探毛利小五郎家中，继续秘密从事追查黑衣组织的工作，希望能够恢复到工藤新一的相貌。与此同时，柯南凭着自己的推理天分，配合阿笠博士为他发明的道具，帮助毛利小五郎成为出名的大侦探。故事内容当中穿插许多爱情、友情、犯罪、背叛、复仇等情节。
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