鈴木園子的叔叔次郎吉不甘心失敗，決定再次向怪盜基德發(fā)出挑戰(zhàn)。這位壞脾氣的大叔斥巨資制造了巨型的飛船貝爾·雪利二世號，并以鑲嵌有名貴寶石“天空的貴婦人”的戒指作賭注，邀請基德前來挑戰(zhàn)，看他能否在東京到大阪的這6小時時間內(nèi)完成這項困難的任務(wù)?？履?、小蘭等人理所當然也接到邀請，甚至電視臺的人也興師動眾前來。隨著時間的流逝，雙方的對決悄悄展開。另一方面，恐怖組織紅色暹羅貓也登上了飛船。此前不久，紅色暹羅貓襲擊了國立東京微生物研究所，并盜走一種致命的病毒。
　　本片根據(jù)青山剛昌的同名漫畫改編，是該動畫的第14部劇場版。

　　一年一度的七夕即將到來，東京、神奈、靜岡、長野等地卻接連發(fā)生六起連環(huán)殺人案，被害者身邊皆留下麻將牌中的七筒和奇怪暗示。由于作案范圍過大，各地警署探員紛紛聚到東京警署的專案組共同研究案情，毛利小五郎也被邀請參加，柯南則偷偷聽取了會議的內(nèi)容。會后，柯南無意中聽到群馬縣警部山村操哼唱的童謠，繼而發(fā)現(xiàn)有黑衣組織的成員混進警察中間。在一次圍捕行動中，柯南遇到假扮人質(zhì)的Vermouth，得知近期一連串的殺人案件與存有組織內(nèi)部人員資料的記憶卡有關(guān)。與此同時，潛入警察內(nèi)部的間諜偷偷盜取工藤新一和柯南的指紋，新一的身份眼看被拆穿，巨大的危險正向他和身邊的人急速襲來……

　　堂本一輝是著名的鋼琴演奏家，兩年前突然宣布不再演奏鋼琴轉(zhuǎn)而攻向管風琴，更斥資建造了堂本音樂廳，準備在落成之日舉行演奏會。然而在演奏會之前，堂本音樂學(xué)院的學(xué)生相繼死去，先是爆炸案，后是單個被殺。
　　園子帶著柯南一行人來聽排練，認識了女高音歌唱家秋庭憐子，擁有絕對音感的秋庭也開始遭遇到危險：潤生茶被下藥、作森林浴時遭遇空氣槍襲擊、試演會當天更遭擊暈。
　　然而就是從這些事件中，柯南找到了推理的邏輯：兇手試圖把秋庭排除在兇殺外。這邊已經(jīng)正式開演的演奏會渾然不知音樂大廳外已是爆炸連天，小蘭、灰原哀以及演奏廳內(nèi)的一千多人頓時危在旦夕，絕對音感成為了唯一的救命線索?？履险业搅吮ǖ倪壿?，要在罪犯引爆最后一個炸彈前，把他找出來。

　　柯南和小五郎等拉著大隊，來到位于太平洋中的美麗小島“神海島”渡假。這座島嶼自古已有流傳，大概有關(guān)沉沒于海底的古代遺跡“海底宮殿”，及300年前兩名女海盜遺留下來的寶藏傳說。小蘭和園子不懼流傳，在“海底宮殿”附近潛水時，意外遇到一大群正在尋找寶物的獵人，不料其中一人突然遭鯊魚攻擊，不幸身亡！小蘭和園子幸運逃難，柯南見那位獵人死狀詭異，與灰原一起展開調(diào)查。
　　柯南認為獵人之死，跟寶藏傳說有著莫大關(guān)系，他試圖解開背后原因，“海底宮殿”的謎題一直系繞在他的腦海中。他找到了一組神秘名詞“Jolly Roger(海盜旗)”后，滿以為有所起色，獵人卻突然現(xiàn)身，并偷走了原來發(fā)現(xiàn)的寶藏！小蘭和園子落在獵人的魔掌之中，性命危在旦夕！隱藏于傳說中的訊息是什么？“海底宮殿”有什么秘密？穿越300年時光的暗號，柯南誓要逐步解開迷題

　　一天毛利小五郎收到一張請?zhí)?，里面是謎樣男子的委托，需要前往橫濱的一個游樂場。小五郎和柯南一行人快樂地到達歡樂的游樂場，還帶上了可以出入無阻代表VIP的手表，不料正中那名神秘男子的圈套。所有帶上手表的人不得離開游樂場，否則便會發(fā)生爆炸。從現(xiàn)在開始到晚上十點，柯南和小五郎如果不能解開謎題，蘭和少年偵探團也會隨著游樂園粉身碎骨。然而更意想不到的是，那名男子居然直接稱呼柯南為工藤新一。

　　日本著名造船公司八代商船設(shè)計制造了旗下第一艘豪華郵輪愛芙羅黛諦號，為慶祝該郵輪的處女航，八代商船邀請各界名流參加，上到首相下到富豪悉數(shù)前來。鈴木園子的父母也接到邀請，因行程安排鈴木夫婦無法出席，園子于是邀請、毛利小五郎、小蘭、柯南等一眾好友同行。藍天白云，美酒佳肴，眾人無不陶醉于這美好的假期之中。
　　但是，這注定是一次不尋常的航行。先是園子突然遭人綁架，接著八代商船的女社長貴江被人殺害，與此同時董事長八代延太郎也從船上神秘失蹤。此前不久，貴江的丈夫八代英人駕車時突發(fā)心臟病沖下山崖。這一連串死亡、失蹤案件似乎都與15年前八代商船的沉船事故有關(guān)。在層層推理調(diào)查之下，隱藏的秘密漸漸浮出水面……

　　知名舞臺劇女演員牧樹里這日收到怪盜基德的預(yù)告信：在26個字母的盤旋飛舞中，他來拜領(lǐng)無價的“命運的寶石”。毛利小五郎受到牧樹里委托將信件分析，認為基德將在演出最后一晚前來盜取寶石，當晚他及柯南、小蘭等人來到劇場，那里早有諸多警察守候。
　　令柯南吃驚的是，基德竟扮成工藤新一出現(xiàn)在眾人面前，但他及眾人方向不同的緊張過后，寶石并沒被盜，柯南醒悟字母預(yù)告信與航班相關(guān)。而柯南、小蘭、牧樹里及其同事搭乘的前往北海道的飛機上，尚有一起殺人計劃正被精心設(shè)計。

　　東京、大阪、京都相繼發(fā)生殺人事件，5名死者皆是被頭戴面具的黑影人用武士刀和弓箭瞬間殺害。警方介入調(diào)查，發(fā)現(xiàn)死者都是出沒于3地專門偷竊有名的佛像及美術(shù)品的偷盜集團“源氏螢”成員。該集團共有成員8名，以義經(jīng)的家臣名字互相稱呼，且都持有一本《義經(jīng)記》，被害5人手中的《義經(jīng)記》均被拿走。
　　這日京都古寺山能寺收到奇怪書信，說若能解開信中所附的畫謎，便能找到8年前被竊的如來佛像?？履稀⑿√m隨毛利小五郎來到該寺，均對畫謎一籌莫展。5名被殺者之一曾對與新一不相上下的大阪高中生服部平次照料有加，服部也來到京都對案件秘密展開調(diào)查，并借機找尋自己的初戀情人。柯南與服部相遇聯(lián)手調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)有人想置服部于死地，緊接“源氏螢”另一成員被害，而這一切，似乎又都與畫謎有關(guān)。

　　這日柯南、小蘭一行人來到米花市市政大廳，一場有關(guān)最新游戲“繭”的發(fā)布會正在這里召開。由于迥異于以往任何一款游戲的“繭”可能一舉改變?nèi)蛴螒驑I(yè)界的價值觀，發(fā)布會吸引了代表日本上流社會的政治、財經(jīng)、演藝界人士，50名游戲體驗者也多是他們的后代，新一的父親、推理小說大師工藤優(yōu)作由于參與故事編寫，也來到現(xiàn)場。這邊熱熱鬧鬧，游戲的研發(fā)者兼負責人堅村卻被殺于地下室。堅村死前留在鍵盤J、T、R上的血跡令柯南想到答案可能在游戲中，他利用優(yōu)作的關(guān)系加入了體驗者隊伍，小蘭、灰原哀等人也拿到了體驗入場券。
　　50名體驗者剛分別進入一個外型酷似蠶繭的“大型膠囊”，游戲即被自稱“諾亞方舟”的人工智能控制，“諾亞方舟”稱游戲?qū)⑻峁?個完全真實的歷史場景，體驗者可選擇其中之一進入，被淘汰會進入休眠狀態(tài)，若最后無人走到終點，他們的大腦組織皆會被摧毀，此舉是為令日本社會重生?？履弦恍屑皫讉€驕橫無禮的上流社會公子哥進入的是19世紀倫敦的貝克街，那里殺人犯開膛手杰克正在興風作浪，他身上正有柯南要找的答案！而優(yōu)作也在現(xiàn)實中正對案件展開調(diào)查。

　　柯南在街頭目睹一名正打電話的警察在雨中被射殺，忙將兇手追蹤，但兇手逃脫。死者閉眼一刻緊抓左胸，似乎有所暗示。事后柯南從目暮警官口中了解到緊抓左胸是暗示那里有警察手冊。不久又有警察手拿警察手冊被人射殺于地下車庫。對于這兩起案件，目暮警官等人一反常態(tài)不愿向毛利小五郎及柯南透露太多信息。毛利不甘心進一步追問，白鳥警官只答一句“Need not to know”。該話是警察之間所用的密語，意味這兩起殺人事件與警察內(nèi)部人士有關(guān)。
　　柯南、小蘭等人參加白鳥妹妹的婚宴，電突然間停掉，那刻小蘭正與女警佐藤在洗手間。小蘭拿起身邊的手電筒欲照明時，一顆子彈射進佐藤身體，小蘭嚇昏過去。次日小蘭醒來，卻因怪責自己害佐藤挨槍失去記憶。目暮見事態(tài)越來越嚴重，將秘密說出，原來死去的兩名警察正與佐藤一起重查一樁有關(guān)醫(yī)生仁野自殺的案件，該案涉及到警察局長的公子。將局長公子假定為嫌疑人之一時，柯南亦想到佐藤被射殺后宴會上少掉的兩個人。

　　小蘭的朋友原子家鈴木財團準備展出他們家珍藏的沙皇尼古拉二世家的寶物——回憶之卵，回憶之卵里收藏了沙皇尼古拉二世一家的珍貴照片，由此特別珍貴。豈料在展出之前，卻收到了怪盜基德的通知函，上面用迷語的方式列明他盜寶的時間。原子找到小蘭的爸爸名偵探毛利小五郎幫忙，當然，真正的幕后高手柯南也會和小蘭一起前來。柯南遇到了同為偵探的服部平次，兩人決定一起聯(lián)手解開怪盜基德之謎！