名侦探柯南真人版再次复活！不过这次上场的是变身为柯南前三个月的工藤新一的故事。爱好推理的高中生工藤新一（沟端淳平 饰）和其青梅竹马毛利兰（忽那汐里 饰）一直过着紧张又不失甜蜜的生活。这天，新一却收到了疑似来自他的粉丝的挑战书，这个挑战书的背后是多个案件组成的连环推理，一环套一环，如同闯关游戏。新一、小兰、小兰的爸爸毛利小五郎（阵内孝则 饰）在一个密闭的房间里苏醒，等待他们的将是乌云密布的案件和处处有危机的现场。新一能否攻克重重障碍，最终走到答案揭晓的时刻呢？

铃木财团最新的高级酒店落成，小兰（黑川智花 饰）、阿笠博士（田山凉成 饰）、柯南（藤崎直 饰；高山南 配音）、灰原哀（柴田幸花 饰；林原惠美 配音）受到园子（岩佐真悠子 饰）的邀请出席了隆重的开幕仪式。与此同时，“日本小姐”评选大赛庆功宴也在酒店同期召开，可就在此前不久，针对日本小姐获奖者寿可怜（奈都纪 饰）的威胁书送到了负责人的手中。当所有人都高度紧张的时刻，可怜突然失踪，当她再次出现在众人面前时，却已被杀害，以提线木偶般的恐怖形象登场。 　　诡异的是，柯南和哀在吃了某个蛋糕后神奇地恢复成工藤新一（小栗旬 饰）和宫野志保（香椎由宇 饰）的本尊形象。他们一面要追查杀害可怜的真正凶手，一面要准备与躲在暗处的黑暗组织展开对决……

工藤新一（小栗旬）这晚收到挑战书，称将有他的同学在修学旅行的船上被绑架，若新一不能保护好同学，须让出“高中生名侦探”的称号。新一本对修学旅行没兴趣，这封信令他次日赶到学校与小兰（黒川智花）、园子（岩佐真悠子）及班里另外约30名同学会合。 　　众人刚登上旅行用船，新一即把目光投向代理班主任北岛慎吾（ふかわりょう）、导游西田麻衣（水川あさみ）、船长东邦夫（松重丰）及船员南田恭介（西村和彦）等人，时刻保持着警惕。但园子仍神不知鬼不觉失踪。着手调查尚无头绪，他再接绑架预告电话