Shinichi Kudou est un détective lycéen renommé pour avoir résolu de nombreuses affaires difficiles. Alors qu'il suit deux hommes louches qu'il a repérés un jour, il tombe par hasard sur un crime troublant. Pris sur le fait, les hommes l'obligent à ingérer une drogue expérimentale de leur syndicat criminel, le laissant pour mort. À sa grande surprise, Shinichi survit, mais son corps a rétréci pour devenir celui d'un enfant de sept ans.
Conservant son esprit vif, il cache sa véritable identité à tout le monde, y compris à son amie d'enfance Ran Mouri et au père de celle-ci, le détective privé Kogorou Mouri. Il adopte l'alias Conan Edogawa, un nom dérivé des auteurs de romans policiers Arthur Conan Doyle et Ranpo Edogawa.
Sous l'identité de Conan, Shinichi résout secrètement les affaires de Kogorou dans l'ombre, en utilisant ses talents de détective exceptionnels, tout en enquêtant discrètement sur l'organisation responsable de sa transformation, espérant un jour inverser les effets de la drogue.