工藤新一原本是一位颇具名声的高中生侦探。在追踪黑暗组织的地下交易时，他目睹了组织正在进行一项危险的交易。正当他准备继续追踪时，突然被人袭击昏倒，并被灌下代号为“APTX4869”的不明药物。

虽然新一侥幸免于死亡，但他的身体却突然缩小到了小学时期的尺寸。为了保持自己在黑暗组织中的地位，他化名为江户川柯南，并寄住在邻居阿笠博士的建议下，暂居于女友毛利兰的父亲——著名的侦探毛利小五郎家中。

在这个过程中，柯南秘密从事着追查黑暗组织的工作，并私下探寻获得解药的管道，希望能够恢复原来的模样。与此同时，他凭借着自己的推理天赋和阿笠博士为他发明的各种道具，协助毛利小五郎破获了许多案件，成为了一名备受赞誉的大侦探。

故事内容中穿插了许多爱情、友情、犯罪、背叛以及复仇等情节，使整个故事更加丰富多彩。