Ai Haibara, la nuova compagna di classe di Conan, è in realtà la scienziata che sintetizzò il veleno Apotoxin 4869, trasformata anche lei in una bambina dopo avere ingerito la sostanza. Grazie alle nuove informazioni di cui è entrato in possesso e all'aiuto di Ai, Conan è ora ancor più motivato a distruggere l'organizzazione e trovare un antidoto che lo faccia tornare a essere Shinichi!

Shinichi Kudo è un giovane e talentuoso detective. Il giorno in cui sorprende una banda di loschi criminali vestiti di nero, comincia per lui una nuova era... Costretto da uno di loro a ingoiare una pillola letale, il ragazzo riesce miracolosamente a sopravvivere ma si ritrova di punto in bianco "rimpicciolito": la pillola ha infatti indotto le sue cellule ad autoridursi, facendolo tornare un bambino di sette anni, ma lasciando il suo cervello inalterato! Così il mini-investigatore, determinato a dare la caccia alla misteriosa organizzazione degli "uomini in nero", assume l'identità di Conan Edogawa...