Un uomo si presenta da Kogoro per chiedergli di entrare nella residenza di un pensionato perché è sicuro che abbia ucciso sua sorella e nascosto il corpo in giardino. Kogoro rifiuta, mentre i Giovani Detective decidono di aiutare l'uomo.

Il cliente di Kogoro compie una rapina e nasconde i gioielli nel giardino del pensionato per costringere la polizia a svolgere finalmente delle ricerche serie nell'abitazione dell'uomo. Il corpo della ragazza non viene ritrovato.

Un'auto investe Ayumi e scappa. Conan e gli altri la inseguono, ma vedono che il guidatore si è fermato alla centrale di polizia. Intanto il suo capo è stato assassinato.

Ran, su consiglio di Sonoko, si iscrive a un corso di cucina e porta con sé anche Kogoro e Conan. Durante la lezione salta la luce, l'insegnante viene colpita da uno dei presenti con un oggetto appuntito e viene ricoverata in ospedale.

Purtroppo la donna muore in ospedale. Conan e la polizia devono scoprire l'identità dell'omicida.

Di notte, nella scuola Teitan accadono strani fatti e sembra esserci qualcuno dietro questi misteri. I Giovani Detective decidono, così, di indagare.

A Shirahama viene trovato in mare il corpo di una donna morta per annegamento. Kogoro è convinto che ad ucciderla sia stato il medico legale del paese ma, per l'ora del decesso, egli ha un alibi.

Ran organizza una gita al mare con Kogoro e Conan senza dir loro che ha invitato nello stesso luogo anche Eri. Quando i due si incontrano cominciano i litigi che vengono interrotti dopo che una ragazza viene morsa da un serpente marino.

Fortunatamente la ragazza si salva. Conan pensa che non si sia trattato di un incidente e che uno degli amici della vittima abbia provocato il fatto.

Una giovane donna si reca da Kogoro per chiedergli di rintracciare sua madre e suo padre, un noto giallista, di cui non ha più notizie da alcuni mesi. Però i fascicoli dei suoi gialli continuano a essere spediti alla redazione.

Nei fascicoli compaiono lettere occidentali, numeri arabi ed errori. Per questo motivo Conan pensa che il giallista stia lasciando un messaggio in codice.

Kogoro, Conan e Ran si recano ad Osaka dopo essere stati invitati da Heiji. Lì incontrano Kazuha, un’amica molto cara di Heiji. Kazuha è convinta che Ran sia innamorata di Heiji poiché la scambia per Shinichi, persona di cui l'amico le parla molto spesso. Nel frattempo in città quattro persone vengono uccise pugnalate al cuore.

Heiji, Conan, Sakata e Otaki continuano le indagini per scoprire chi è il killer, che sembra sia collegato a Numabuchi.

Un fan di Kogoro invita lui, Ran e i Giovani Detective a una festa tra appassionati di "Kamen Yaiba". Ma durante il banchetto un uomo irrompe nella stanza e, dopo aver ferito con una pistola un ragazzo, si spara alla tempia.

Kogoro, Ran e Conan vengono invitati in un paesino di campagna per assaggiare ottimi prodotti locali. Ma una donna precipita dal balcone, probabilmente perché spaventata dalle api.

Una donna offre a Kogoro un biglietto per il concerto di Yoko in cambio di un passaggio a casa sua. Appena arrivata a casa, cerca sua sorella, ma questa viene ritrovata morta in bagno con le vene recise.

Conan nota che la donna si sta comportando in modo strano e inizia a sospettare che la morte della sorella non sia riconducibile ad un suicidio.

Una meteorologa della televisione viene rapita subito dopo avere parlato con i Giovani Detective, così, i piccoli decidono di mettersi all'opera per ritrovarla.

Durante un importante ricevimento, un uomo viene ucciso da un colpo di pistola in pieno petto e un altro viene ferito alla spalla. A Kogoro viene chiesto di proteggere quest'ultimo, ritenuto il reale obiettivo. I sospetti ricadono su uno strano uomo presente alla festa.

Il principale sospettato viene trovato morto e così Conan deve scoprire l'identità del reale assassino.

Tamanosuke invita sia le ragazze che i Giovani Detective alle prove di uno spettacolo teatrale. Qui i ragazzi conoscono la sua compagnia di attori, ma il produttore viene assassinato.

Dopo l'omicidio di un'altra attrice e il ferimento di Tamanosuke, Conan inizia a capire il motivo di tali aggressioni.

Conan, Ran e Kogoro si recano in una banca dove lavora Masami. Quando escono, un furgone portavalori viene rapinato. In seguito vengono uccisi due dei tre complici della rapina, e Conan sospetta che qualcuno abbia voluto incastrare Masami come assassina e terza complice. Conan insegue Masami grazie ad una microspia, ma prima che possa raggiungerla lei arriva in un luogo dove chiede a Gin di consegnarle sua sorella, come doveva avvenire da accordo dopo il furto. Gin afferma che sua sorella è importante per l'Organizzazione e uccide Masami rubandole la chiave del nascondiglio del bottino. Conan arriva quando Masami sta morendo e questa gli rivela di essere un pesce piccolo in una grande organizzazione i cui membri si vestono solo di nero, quindi gli dà la vera chiave del nascondiglio, dato che Gin ne aveva presa una falsa. Il caso viene archiviato come suicidio.

Nella scuola elementare Teitan arriva Ai, una bambina molto taciturna. Un compagno di classe dei Giovani Detective chiede loro aiuto: suo fratello è scomparso da giorni e la polizia non riesce a trovare alcuna traccia. Conan e i suoi amici decidono di condurre un'indagine parallela e Ai si unisce a loro. Conan sospetta che in questo rapimento siano coinvolti anche gli uomini dell'organizzazione.

Gli uomini in nero che hanno rapito il giovane non sono quelli che cerca Shinichi. Mentre stanno tornando a casa, Ai rivela a Conan di essere Sherry, l'ex membro dell'organizzazione che ha creato il veleno responsabile del rimpicciolimento di entrambi (l'APTX 4869) e gli dice di aver ucciso Agasa.^[1]

Recatosi a casa di Agasa per controllare, Conan scopre che è ancora vivo e Ai stava scherzando: lei è però realmente un membro dell'Organizzazione, che dopo aver chiesto spiegazioni sull'uccisione di Akemi da parte loro, minacciando di interrompere le sue ricerche, era stata segregata in un laboratorio; credendo che sarebbe stata uccisa, ha ingerito l'APTX 4869 che teneva con sé, che però per caso l'ha fatta tornare bambina, ed è stata trovata da Agasa: si era infatti recata lì perché conosceva già la casa di Shinichi, dove si era recata per confermare la sua morte, accorgendosi che era tornato piccolo ma facendo credere all'Organizzazione che fosse realmente morto. Agasa le ha poi chiesto di restare ospite a casa sua. Ai ricorda che uno dei dischetti contenenti le formule del veleno potrebbe non essere caduto nelle mani dell'Organizzazione, ma inviato da lei per sbaglio a Akemi e rimasto nelle mani di Masami, professore universitario, che aveva viaggiato con questa. Conan, Agasa ed Ai decidono di recarsi a casa di Masami che potrebbe possedere il dischetto con i dati del veleno ma, una volta arrivati sul posto, lo trovano morto. Sul luogo del delitto arriva Yokomizo.^[2]

Conan aiuta Yokomizo a risolvere il caso e scopre che la ragazza morta nel caso della rapina alla banca era Akemi, sorella di Ai, che si era data il falso nome Masami prendendolo da quello del professore. Conan e Ai ottengono il dischetto con i dati sul veleno ma scoprono che era stato programmato in modo che essi si cancellassero qualora il dischetto fosse stato inserito in un computer che non è dell'Organizzazione. Da qui in poi Ai diventerà compagna di Conan nella ricerca dell'Organizzazione e dell'antidoto.^[2]

Conan, Ai ed i Giovani Detective si recano allo stadio a vedere una partita di calcio. Ai pensa che ormai Conan è dentro al progetto che l'Organizzazione sta portando avanti da più di cinquant'anni. Un pazzo chiama la stazione televisiva che trasmette l'evento, minacciando di sparare sul pubblico se non gli verrà consegnata un'ingente somma di denaro.

Collaborando con la polizia, Conan riesce a capire dove si trova colui che ha preso in ostaggio tutti gli spettatori dello stadio. In questa occasione, Ai rivela di avere 18 anni.^[3]

Sonoko si è iscritta ad un forum di appassionati di magia e viene invitata ad un raduno in una casa in montagna. Sonoko decide di partecipare portando con sé anche Ran. Kogoro e Conan le accompagnano nel luogo dell'incontro e poi tornano indietro. Durante il ritorno, i due sentono alla radio la notizia dell'omicidio di un uomo che Ran e Sonoko devono incontrare proprio durante il raduno e del messaggio minaccioso che questi ha lasciato. Conan si precipita nella villa poco prima che il ponte crolli a causa di un incendio doloso.

Conan perde i sensi per lo sforzo e così non può indagare sull'omicidio di un secondo appassionato di magia.

Nonostante non stia bene, Conan riesce a scoprire chi ha compiuto gli omicidi e inoltre scopre che tra i partecipanti si nasconde anche Kid.