オレは高校生探偵、工藤新一。幼なじみで同級生の毛利 蘭と遊園地に遊びに行って、 黒ずくめの男の怪しげな取り引き現場を目撃した。
取り引きを見るのに夢中になっていたオレは、背後から近付いて来る、もう一人の仲間に気付かなかった。オレはその男に毒薬を飲まされ、目が覚めたら少年時代のオレと現在のオレが分裂していた！
工藤 新一が二人いると紛らわしいので、少年時代は江戸川 コナンと名乗り、父親が探偵をやっている蘭の家に転がり込んだ。

オレは毛利のおっちゃんを名探偵に仕立てるべく、時計型麻酔銃でおっちゃんを眠らせ、蝶ネクタイ型変声機を使って、おっちゃんの声でかわりに事件を解いている。 この二つのメカは、阿笠博士の発明品だ！博士は他にも…ターボエンジン付きスケードボードや、犯人追跡メガネ、キック力増強シューズなど次々とユニークなメカを作り出してくれた！

蘭もおっちゃんも、オレの正体には気付いていない。知っているのは阿笠博士と、西の高校生探偵、服部平次、それに同級生の灰原哀…。
彼女は黒ずくめの男の仲間だったが、組織から逃げ出す際、オレが飲まされたのと同じ薬を飲んで体が縮んでしまった！どうやら、副作用は色々とあるようだ。
黒の組織の正体は、依然として謎のまま…！

「小さくなっても頭脳は同じ！迷宮なしの名探偵！真実はいつもひとつ！！」