शिनिची कूडो, एक 17 वर्षीय हाई स्कूल का विलक्षण बालक और जासूस जो अक्सर पुलिस के साथ काम करता था, उस पर रहस्यमय अपराधियों के गिरोह के दो सदस्यों ने उस वक्त हमला कर दिया जब वह ब्लैकमेल से सम्बंधित एक मामले की पड़ताल कर रहा था। उसे मारने के लिए इसके बाद ज़बरदस्ती एक नव विकसित प्रयोगात्मक जहर (APTX 4869) दिया जाता है, लेकिन एक दुर्लभ पक्ष प्रभाव के रूप में जिसका ज्ञान उन दोनों व्यक्तियों को नहीं था और जब वे दोनों उसे मरा हुआ समझ कर छोड़ जाते हैं तो वह दवा उसके शरीर को वापस उसके सात वर्षीय रूप में बदल देती है। अपनी पहचान छिपाने और उस गिरोह का पता लगाने के लिए जिसके बारे में उसे बाद में पता चलता है कि उसका नाम ब्लैक और्गनाईज़ेशन है, वह कॉनन एडोगावा का छद्म नाम अपनाता है। गिरोह को खोजने के लिए, वह अपने बचपन के दोस्त रान मौरी को साथ लाता है जिसके पिता कोगोरो मौरी एक निजी अन्वेषक जासूस के रूप में काम करते हैं। वह टेईटान प्राथमिक विद्यालय में दाखिला लेता है और अपनी कक्षा के अन्य तीन बच्चों के साथ जूनियर डिटेक्टिव लीग का गठन करता है; अयूमी योशिडा, मित्सुहिको सुबुराया और गेंटा कोजिमा. कॉनन के रूप में भी, शिनिची ने आमतौर पर अपने पड़ोसी और दोस्त, डॉ॰ अगासा द्वारा आविष्कृत विशेष उपकरणों की मदद से कोगोरो मौरी के रूप में आपराधिक मामलों को सुलझाना जारी रखा। अपेक्षाकृत एक अयोग्य जासूस कोगोरो मौरी, मामले सुलझाने की अपनी क्षमताओं में हुई एकाएक वृद्धि पर चकित है, लेकिन वह इस बात पर सवाल नहीं उठाता क्योंकि वह अपनी बढ़ती शोहरत से काफी खुश है।

बाद में इस श्रृंखला में, एक अन्य मुख्य चरित्र, आई हाइबारा प्रस्तुत होती है। "शेरी" के कूटनाम से वह काले संगठन (ब्लैक और्गनाईज़ेशन) की एक पूर्व सदस्य है, जो वास्तव में शिहो मियानो है, एक प्रतिभाशाली रसायनज्ञ है जिसने APTX 4869 ज़हर विकसित किया था जिसने शिनिची को वापस बच्चा बना दिया था। काले संगठन के सदस्यों द्वारा अपनी बहन की क्रूर हत्या के बाद, उसने भागने की कोशिश की लेकिन उसे बंदी बना लिया गया। फिर उसने APTX 4869 की एक खुराक लेकर आत्महत्या करने का प्रयास किया, लेकिन इसके बजाय वह भी एक बच्चे के रूप में बदल गई और वहां से भागने में कामयाब रही। इसके बाद उसने कॉनन के स्कूल में आई हाइबारा के छद्म नाम के तहत दाखिला लिया। वह कॉनन की वास्तविक पहचान से वाकिफ है और काले संगठन का भांडा-फोड़ करने में उसकी मदद करती है।

बाद में, कॉनन अमेरिकी एफबीआई के साथ शामिल हो जाता है और वे काले संगठन की एक सदस्य कीर को पकड़ने में सक्षम हो जाते हैं। कीर के एक गुप्त सीआईए एजेंट होने का बाद में पता चलता है और वह एफबीआई को काले संगठन के बारे में जानकारी मुहैय्या कराने के लिए राजी हो जाती है। वे कीर को वापस संगठन भेज देते हैं। बाद में, वह एफबीआई को बताती है कि काले संगठन में एक नया सदस्य आया है जिसका कूटनाम बोरबन है।

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