背景是大多数城市，某个国家/地区的城市。在一栋老楼的二楼，有一家小出版社，出版《月刊妄想科学》。《月刊妄想科学》是一个离奇的“莫~惊讶”的案例，甚至连科学家都“莫~不可能！ 它是一本科学期刊，撰写有关过度科学现象的文章。唯一的工作人员是美丽的主编和编辑铃木太郎。除此之外，只有小学生田中次郎和他的狗三郎的助手。编辑部总是空无一人，太郎、次郎和三郎沉浸在同一栋楼一楼的咖啡馆“Rock”里。有一天，一位名叫佐藤五郎的科学家来访寻求建议，一个离奇的故事开始了......
东京、大阪、京都相继发生杀人事件，5名死者皆是被头戴面具的黑影人用武士刀和弓箭瞬间杀害。警方介入调查，发现死者都是出没于3地专门偷窃有名的佛像及美术品的偷盗集团“源氏萤”成员。该集团共有成员8名，以义经的家臣名字互相称呼，且都持有一本《义经记》，被害5人手中的《义经记》均被拿走。 这日京都古寺山能寺收到奇怪书信，说若能解开信中所附的画谜，便能找到8年前被窃的如来佛像。柯南、小兰随毛利小五郎来到该寺，均对画谜一筹莫展。5名被杀者之一曾对与新一不相上下的大阪高中生服部平次照料有加，服部也来到京都对案件秘密展开调查，并借机找寻自己的初恋情人。柯南与服部相遇联手调查时，发现有人想置服部于死地，紧接“源氏萤”另一成员被害，而这一切，似乎又都与画谜有关。
该剧改编自北条司经典漫画。身手矫健的艺术品大盗三姊妹，为了搜集曾属于神秘失踪父亲的所有艺术品，铤而走险犯下窃案，隐藏在稀世珍品下的真相究竟为何？
美丽的数学岛上，有一个神奇的愿望之码。只要将“咔布”生产出的数字和“加减乘除”身上的符号正确填入其中，就可以实现任何愿望。博士为了实现统治世界的野心，一心想要得到五只咔布。在数学天才罗克和伙伴们的努力下，博士的阴谋最终破灭。博士跌入了愿望之门，竟然回到了过去。重回数学岛后，博士假扮成数学王子，更加疯狂地继续自己的阴谋。罗克和伙伴们齐心协力，一次次地挫败了“数学王子”的阴谋，恢复了数学岛的安宁。
