Detektiv Conan erzählt in lose zusammenhängenden Kurzgeschichten die Abenteuer des jungen Oberschülers und brillanten Hobbydetektivs Shin'ichi Kudō, der bei Untersuchungen zu einem Fall von zwei Männern in Schwarz niedergeschlagen wird. Sie verabreichen ihm eine Kapsel mit dem Zellgift Apoptoxin 4869, das ihn töten soll. Stattdessen führt es aber zu einer Verjüngung seines Körpers um etwa zehn Jahre.

Seiner Größe und seiner Kraft, nicht jedoch seiner Intelligenz und seines Scharfsinns, beraubt, wendet sich Shin'ichi an seinen Freund und Nachbarn Professor Agasa, der ihm in schwierigen Zeiten hilfreich zur Seite steht und ihn im Lauf der Serie mit immer neuen technischen Spielereien versorgt, wie etwa einem als Fliege getarnten Stimmentransponder, mit dem er die Stimmen anderer Personen täuschend echt nachahmen kann.