主角工藤新一原本是一位頗具名聲的高中生偵探，在目擊黑衣組織的地下交易后，準備追蹤時卻被黑衣人琴酒襲昏，并被灌下代號為“APTX4869”（アポトキシン4869）的不明藥物后來雖然幸免于死，但身體就此縮小為小學時期的模樣。之后他化名為江戶川柯南，在好友阿笠博士的建議下，寄住在青梅竹馬毛利蘭的父親－蹩腳偵探毛利小五郎家中，繼續秘密從事追查黑暗組織的工作，并私下探尋獲得解藥的管道，希望能夠恢復原來新一的樣貌。與此同時，柯南憑著自己的推理天份，配合阿笠博士為他發明的道具，幫助毛利小五郎成為出名的大偵探。故事內容當中穿插許多愛情、友情、犯罪、背叛、復仇等情節。