2024年，电子通讯及网络技术高度发达。彼时的日本，一款名为The World的网络游戏风靡全国，不论男女老少，莫不沉湎其中，成为国民超人气的大制作。居住在柳川的女孩 有城空（樱庭奈奈 配音），是同世代中少有的对电子产品了无兴趣的女孩。可是眼见得连一向古板守旧的爷爷都热衷The World，她不觉也抱着试试看的心理进入了虚拟的世界。呈现在她眼前的，是一个难以想象的华美国度，空在这里重逢了现实中的好友，也切切实实体会到虚拟世界的乐趣。可是她偶然遇见了一个被黑色浓雾侵袭的神秘少女，看似不起眼的偶发事件，却引发了令人意想不到的大骚乱。 　　有城空的朋友也被卷入危机中，她则成为了拯救世界的关键人物……

东京、大阪、京都相继发生杀人事件，5名死者皆是被头戴面具的黑影人用武士刀和弓箭瞬间杀害。警方介入调查，发现死者都是出没于3地专门偷窃有名的佛像及美术品的偷盗集团“源氏萤”成员。该集团共有成员8名，以义经的家臣名字互相称呼，且都持有一本《义经记》，被害5人手中的《义经记》均被拿走。　　这日京都古寺山能寺收到奇怪书信，说若能解开信中所附的画谜，便能找到8年前被窃的如来佛像。柯南、小兰随毛利小五郎来到该寺，均对画谜一筹莫展。5名被杀者之一曾对与新一不相上下的大阪高中生服部平次照料有加，服部也来到京都对案件秘密展开调查，并借机找寻自己的初恋情人。柯南与服部相遇联手调查时，发现有人想置服部于死地，紧接“源氏萤”另一成员被害，而这一切，似乎又都与画谜有关。

堪称动画史上的最强对决到来！传奇大盗鲁邦三世（栗田贯一 配音）和他的战友次元大介（小林清志 配音）、石川五卫门（浪川大辅 配音）来到东京，以怪盗基德之名挑战日本警察和柯南（高山南 配音）。在此之后，鲁邦高调寄出预告书，扬言要盗取某银行内的稀世珍宝樱桃蓝宝石，为此国际刑警组织（ICPO）的鲁邦三世专门搜查官钱形幸一警部（山寺宏一 配音）与目暮警官（茶风林 配音）为代表的日本警视厅通力配合，决心给大盗迎头痛击。另一方面，意大利偶像歌手艾米里翁·瓦力迪（入野自由 配音）赴日卡演唱会，但威胁杀害偶像的恐吓信也随之而来。　　人声鼎沸的演唱会会场，史无前例的对决拉开序幕……

柯南在街头目睹一名正打电话的警察在雨中被射杀，忙将凶手追踪，但凶手逃脱。死者闭眼一刻紧抓左胸，似乎有所暗示。事后柯南从目暮警官口中了解到紧抓左胸是暗示那里有警察手册。不久又有警察手拿警察手册被人射杀于地下车库。对于这两起案件，目暮警官等人一反常态不愿向毛利小五郎及柯南透露太多信息。毛利不甘心进一步追问，白鸟警官只答一句“Need not to know”。该话是警察之间所用的密语，意味这两起杀人事件与警察内部人士有关。　　柯南、小兰等人参加白鸟妹妹的婚宴，电突然间停掉，那刻小兰正与女警佐藤在洗手间。小兰拿起身边的手电筒欲照明时，一颗子弹射进佐藤身体，小兰吓昏过去。次日小兰醒来，却因怪责自己害佐藤挨枪失去记忆。目暮见事态越来越严重，将秘密说出，原来死去的两名警察正与佐藤一起重查一桩有关医生仁野自杀的案件，该案涉及到警察局长的公子。将局长公子假定为嫌疑人之...

小兰的朋友原子家铃木财团准备展出他们家珍藏的沙皇尼古拉二世家的宝物——回忆之卵，回忆之卵里收藏了沙皇尼古拉二世一家的珍贵照片，由此特别珍贵。岂料在展出之前，却收到了怪盗基德的通知函，上面用迷语的方式列明他盗宝的时间。原子找到小兰的爸爸名侦探毛利小五郎帮忙，当然，真正的幕后高手柯南也会和小兰一起前来。柯南遇到了同为侦探的服部平次，两人决定一起联手解开怪盗基德之谜！