Sakrivši svoj identitet nazvao se Conan Edogawa, Conan (prezime autora Sherlock Holmesa), Edogawa (ime poznatog japanskog pisca za misterije). Sada Kudo tj.Conan živi sa svojom prijateljicom Ran i njezinim ocem Kogoro da otkrije više o kriminalnoj organizaciji. Conan je odlučio glumiti dijete i tako nastaviti svoj život sve dok ne nađe dovoljno dokaza da zaustavi tajanstveni sindikat. Uskoro se upisuje u Teitan osnovnu školu i susreće troje djece iz njegovog razreda: Ayumi Yoshida, Mitsuhiko Tsubaraya i Genta Kojima te s njima osnuje Detective Boys grupu. Da unaprijedi svoje daljnje aktivnosti Kudo je nastavio rješavati slučajeve kao Conan. Kasnije Conan upoznaje Shino Miyano, bivšu članicu organizacije koja je kreirala otrov. Bježavši iz organizacije zbog ubojstva njezine sestre, Shino je uzela taj otrov i neočekivano se transformirala u dijete kao i Kudo. Da se drži podalje od opasnosti, sakrila je svoj identitet nazvavši se Ai Haibara te o njoj počne voditi brigu profesor Agasa koju je i on sam pronašao. Ona se pridružila Detective Boys grupi i pomaže Conanu pronalaziti što više informacija o organizaciji. Conanovo traganje dovelo ga je da pomogne FBI-ju da uhvati CIA-ina agenta, koji je isto tako i tajni špijun kriminalne organizacije.
Radnja serije se uglavnom odvija u Tokiju i pojedinim dijelovima Japana. Jedan slučaj je isključivo flashback u New Yorku te se jednom slučaj odvijao u Londonu.