在美国曼哈顿举行的艺术品拍卖会上，一度被认为毁于二战空袭的梵高亲笔临摹向日葵系列2号画作惊艳登场。财大气粗的铃木财团顾问的铃木次郎吉（富田耕生 配音）一骑绝尘，以三亿美元天价将其收入囊中。在之后的记者招待会上，铃木宣布将联系分散在世界各地收藏家手中的向日葵画作集结在日本，举行一次梦幻展览。为此，他聘请毛利小五郎（小山力也 配音）、展览企划负责人圭子•安德森（榊原良子 配音）、画作鉴定师宫台夏美（荣仓奈奈 配音）等七位专家组成“七武士”团队为展览保驾护航。谁知怪盗基德（山口胜平 配音）从一开始便锁定该画作，他不仅大闹会场，还为了抢夺画作而险些炸毁运送专机。
　　随着画展日期的临近，柯南（高山南 配音）与伙伴们必须尽快越过一座座难以想象的险峰……

　　柯南等人受邀前往大阪参与电影《大怪兽哥美拉VS假面超人》的揭幕式，但制片人米仓却在库房离奇死于巨大怪兽道具的身下。众人用来系住怪兽的绳子被锋利物体划断，大阪警署认为这绝不仅是一场简单的事故......

　　每四年一届的体育界最大盛事——世界体育大会（世体会，WSG）即将在日本东京举行，届时时速达到惊人的1000公里的真空超导磁悬浮列车也将与世人见面。在世体会赞助商壮行会上，主办方宣布除了赞助方和嘉宾外，还将通过抽签的方式选出该列车首批荣幸之至的乘客。得到消息后，少年侦探团的各位跃跃欲试，殊不知意想不到的是突然发生。在壮行会上，许多高层领导接连遭到绑架。
　　危急关头，柯南与赤井秀一先后投入了与幕后真凶争分夺秒的抗争之中……

　　故事发生在昭和年代初期，一座偏远而又宁静的小镇内，居住着一个名叫富子（小岭丽奈 饰）的女孩。富子是一名公共汽车售票员，每天都搭上同一辆车，走着同一条路线。循规蹈矩周而复始的生活让富子的内心十分苦闷，她对生活和工作厌倦至极。
　　某日，富子的同事艳子死于一场事故之中，然而据传言说，艳子的死并非意外，她的未婚夫新高（浅野忠信 饰）有着神秘的过去，很可能是一名连环杀手。这些非日常的事件让富子内心惴惴不安。没过多久，富子所在的公交公司里来了一个名叫新高的司机，联想到之前的传闻，富子对新高充满了恐惧，却也充满了好奇。

　　本片改编自凑佳苗的同名小说，是一部围绕“母亲和女儿”展开的悬疑片。户田惠梨香扮演不能爱的母亲Rumi子，永野芽郁扮演想被爱的女儿清佳。

　　将軍家斉の庶子片桐高之は、母松女の野望に駆り立てられ次期将軍の座を狙っていた。ある日高之は新刀の試斬りに川原で飢饉で地方から避難して来た百姓の老人を斬り殺した。ちょうどそこを通りかかった狂四郎は、それを目撃するが、老人の仲間からは誤解されて憎しみを受け、また高之からも狙われることになった。そんな狂四郎はある日、高之の使の腰元小波の迎えを受け川舟へ案内された。そこで狂四郎は仕官をすすめられ、さらに愛刀無想正宗を所望されたが、狂四郎はこれを拒絶し、高之側近の剣客戸田の右腕を斬り落して立去った。小波は豪商山崎屋伝右衛門の娘で、伝右衛門は小波に未来の将軍御台所の夢を托し、高之に経済的な援助を与えていた。そんな小波を高之も愛し、妻に迎える約束を交していた。一方狂四郎は高之の邸に忍び入り、小波を寝室に襲って犯した。憎悪に燃える小波は片桐家に恩義をこうむる剣客寄居勘兵衛を狂四郎の許へ送った。しかし狂四郎は勘兵衛の人物を惜しみながらもこれを斬り倒した。さらに高之は死刑囚むささびの伴蔵を釈放して狂四郎を倒そうとした。伴蔵の手裏剣と高之配下の剣士たちの殺陣をきり抜けた狂四郎は、そこで憎悪に燃えた小波を見た。一方高之のために試斬りにされた老人の忰太十は、復讐のために小波をさらったが、それを知った高之のために逆に捕われの身となってしまった。駆けつけた狂四郎は太十の命と引換えに無想正宗を高之に与え、自ら捕われの身となった。しかし狂四郎を憎みながらも女として愛すようになっていた小波に刀をもらった狂四郎は牢を脱出して向柳原の橋上で高之と対決した。狂四郎の剣が円を描き、その足下に高之はくずれ落ちた。

　　小兰的朋友原子家铃木财团准备展出他们家珍藏的沙皇尼古拉二世家的宝物——回忆之卵，回忆之卵里收藏了沙皇尼古拉二世一家的珍贵照片，由此特别珍贵。岂料在展出之前，却收到了怪盗基德的通知函，上面用迷语的方式列明他盗宝的时间。原子找到小兰的爸爸名侦探毛利小五郎帮忙，当然，真正的幕后高手柯南也会和小兰一起前来。柯南遇到了同为侦探的服部平次，两人决定一起联手解开怪盗基德之谜！

　　日本著名造船公司八代商船设计制造了旗下第一艘豪华邮轮爱芙罗黛谛号，为庆祝该邮轮的处女航，八代商船邀请各界名流参加，上到首相下到富豪悉数前来。铃木园子的父母也接到邀请，因行程安排铃木夫妇无法出席，园子于是邀请、毛利小五郎、小兰、柯南等一众好友同行。蓝天白云，美酒佳肴，众人无不陶醉于这美好的假期之中。
　　但是，这注定是一次不寻常的航行。先是园子突然遭人绑架，接着八代商船的女社长贵江被人杀害，与此同时董事长八代延太郎也从船上神秘失踪。此前不久，贵江的丈夫八代英人驾车时突发心脏病冲下山崖。这一连串死亡、失踪案件似乎都与15年前八代商船的沉船事故有关。在层层推理调查之下，隐藏的秘密渐渐浮出水面……

　　这日柯南、小兰一行人来到米花市市政大厅，一场有关最新游戏“茧”的发布会正在这里召开。由于迥异于以往任何一款游戏的“茧”可能一举改变全球游戏业界的价值观，发布会吸引了代表日本上流社会的政治、财经、演艺界人士，50名游戏体验者也多是他们的后代，新一的父亲、推理小说大师工藤优作由于参与故事编写，也来到现场。这边热热闹闹，游戏的研发者兼负责人坚村却被杀于地下室。坚村死前留在键盘J、T、R上的血迹令柯南想到答案可能在游戏中，他利用优作的关系加入了体验者队伍，小兰、灰原哀等人也拿到了体验入场券。
　　50名体验者刚分别进入一个外型酷似蚕茧的“大型胶囊”，游戏即被自称“诺亚方舟”的人工智能控制，“诺亚方舟”称游戏将提供5个完全真实的历史场景，体验者可选择其中之一进入，被淘汰会进入休眠状态，若最后无人走到终点，他们的大脑组织皆会被摧毁，此举是为令日本社会重生。柯南一行及几个骄横无礼的上流社会公子哥进入的是19世纪伦敦的贝克街，那里杀人犯开膛手杰克正在兴风作浪，他身上正有柯南要找的答案！而优作也在现实中正对案件展开调查。

　　怪盗基德的预告信出现在了北海道函馆，斧江财阀的收藏库中。这次基德将要盗走的是，江戸幕府时期新选组副长土方岁三的日本刀。向来追逐奢华宝石的怪盗基德，居然会看上刀？
　　此时，被称作西部名侦探的服部平次和柯南一行人，也因为剑道大会来到了函馆，在基德执行预告的当日，平次看穿了基德的伪装并对其穷追不舍！
　　同一时间，一具尸体在函馆仓库街被发现，尸体的胸口有一个十字伤口。搜查中，出现了一位被叫做“死之商人”的活跃于亚洲一带的美籍日裔军火商。这个人一直在寻找斧江家初代家主藏在函馆的宝藏。斧江家江戸幕府战争时代深耕军需产业，传说那宝藏是能扭转幕末纷争的强力武器，而这宝藏似乎和基德追逐欲盗取的刀有着千丝万缕的联系。在基德瞄准刀的同时，有一位剑士也在向基德逼近……

　　漆黑的夜晚，一名间谍悄然潜入日本警方某机构，盗走了记载着各国谍报机构重要数据的绝密文件的绝密数据。日本警方和FBI探员赤井秀一（池田秀一 配音）旋即与间谍展开追逐。最后，逃亡者的车辆坠落悬崖。第二天，柯南（高山南 配音）和伙伴们来到东都水族馆观光，结果发现一名受伤的美丽女子（天海佑希 配音）。该女子处于失忆状态，身上的手机也破损无法使用。柯南等人答应要帮她恢复记忆，当他们七嘴八舌之际，藏在暗处的黑衣组织成员贝尔摩德（小山茉美 配音）冷冷地注视着这一切。在相处过程中，女子非凡的身手和奇怪的言行举止让灰原哀（林原惠美 配音）对其真实身份产生怀疑。
　　刚刚还一派祥和的水族馆，沉浸在快乐之中的人们，根本会想到随着那名神秘女子技艺的恢复，自己马上就要被卷入黑暗组织的杀戮和混乱之中……

　　本片将以一个流传着怪异都市传说的大学作为舞台。电影的登场人物包括从医院逃出来的女人、处于三角关系的学生们与餐馆店员、亲眼目击了重大事故的男人们、单相思医疗事务员的耳鼻科医生……电影全篇将充斥着不合逻辑的恶搞，通过类似于话剧及朋克（Punk）的形式进行表现，从平凡的日常生活逐渐走向谜题的最后。

　　铃木园子的叔叔次郎吉不甘心失败，决定再次向怪盗基德发出挑战。这位坏脾气的大叔斥巨资制造了巨型的飞船贝尔·雪利二世号，并以镶嵌有名贵宝石“天空的贵妇人”的戒指作赌注，邀请基德前来挑战，看他能否在东京到大阪的这6小时时间内完成这项困难的任务。柯南、小兰等人理所当然也接到邀请，甚至电视台的人也兴师动众前来。随着时间的流逝，双方的对决悄悄展开。另一方面，恐怖组织红色暹罗猫也登上了飞船。此前不久，红色暹罗猫袭击了国立东京微生物研究所，并盗走一种致命的病毒。
　　本片根据青山刚昌的同名漫画改编，是该动画的第14部剧场版。