คุโด้ ชินอิจิ นักสืบนักเรียนมัธยมปลาย วัย 17 ปี ถูกขนานนามว่า "ยอดนักสืบแห่งปีเฮเซ" ได้แอบดูการเจรจาลับของชายชุดดำ โดยไม่ระวังว่าชายชุดดำอีกคนได้แอบลอบทำร้ายด้านหลัง แล้วถูกจับกรอกยาพิษที่ระบุว่าถูกผลิตภายในองค์กรของพวกเขา แต่ยาพิษนั้นกลับทำให้ชินอิจิตัวเล็กลงจนกลายเป็นเด็กอายุ 7 ขวบและเปลี่ยนชื่อใหม่เป็น เอโดงาวะ โคนัน ด้วยความช่วยเหลือของ ดร.อากาสะ ฮิโรชิ และเพื่อสืบหาเบาะแสร่องรอยของชายชุดดำและเพื่อนำยาแก้พิษกลับมา จึงได้ไปอยู่กับ โมริ รัน เพื่อนตั้งแต่สมัยเด็กที่สำนักงานนักสืบโมริ ซึ่งคุณพ่อของรัน โมริ โคโกโร่ เป็นนักสืบเอกชน แต่ทว่าโคโกโร่เป็นนักสืบที่พึ่งพาไม่ได้เลย โคนันซึ่งเป็นร่างเด็กของชินอิจิจึงได้ใช้อุปกรณ์ที่ประดิษฐ์โดย ดร.อากาสะ ฮิโรชิ ช่วยคลี่คลายคดีต่างๆ แทนโคโกโร่เพื่อให้โคโกโร่มีชื่อเสียงขึ้นมาและรอผู้จ้างวานที่จะได้เบาะแสของชายชุดดำชินอิจิเพราะอยู่ในร่างของเด็กจึงต้องกลับไปเรียนชั้น ป.1 ที่โรงเรียนประถมเทตันใหม่อีกครั้งและได้ก่อตั้งขบวนการนักสืบเยาวชนกับเพื่อนร่วมชั้นอย่าง โยชิดะ อายูมิ, ซึบุรายะ มิซึฮิโกะ, และ โคจิมะ เก็นตะ การสืบหาชายชุดดำและยาแก้พิษของโคนันก็ได้ดำเรื่อยมา ได้เกิดคดีต่างๆและค้นพบบุคคลสำคัญต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับพวกชายชุดดำมากขึ้นอย่าง มิยาโนะ อาเคมิ 1 ในสมาชิกปลายแถวในองค์กรชุดดำ มิยาโนะ ชิโฮะ หรือ ไฮบาระ ไอ มีโค้ดเมว่าเชอร์รี่อดีตสมาชิกองค์กรชุดดำและนักวิทยาศาสตร์ผู้ประดิษฐ์คิดค้นยา APTX4869 ที่ทำให้โคนันตัวเล็กลงอีกด้วย อย่างไรก็ดียอดนักสืบจิ๋วโคนันเป็นการ์ตูนเรื่องยาวที่มีการดำเนินเรื่องราวคดี, ความสัมพันธ์และความรักของตัวละคร, และองค์กรชุดดำที่ดำเนินไปอย่างช้าๆ โดยยังไม่มีการกล่าวถึงตอนแต่ประการใดแต่ได้มีการแต่งฟิคตอนมากมายโดยแฟนคลับที่ติดตามโคนัน