故事发生在东京八丈岛近海，一座将全球各地警方监控相连接的高科技设施——“太平洋浮标”即将启动。为了与欧洲刑警组织管辖的范围联网，来自世界各地的工程师聚集在这里。基于人脸识别的全新“黑科技”也正在测试中……
与此同时，柯南一行人前往八丈岛观鲸，途中柯南接到冲矢昴（赤井秀一）的电话，被告知欧洲刑警组织成员在德国遭到琴酒的杀害。为调查真相的柯南潜入“太平洋浮标”。正当工程师们正在为系统启动而展开准备工作时，一桩案件突然发生！一名女工程师被黑暗组织绑架，她手中存有核心技术的U盘也落入了黑暗组织手中！
此时，水下传来未知潜水艇逼近的声音，令人毛骨悚然，一个神秘的黑影也正在悄悄接近灰原哀……
正值万圣节之际，东京涉谷热闹非凡。涉谷HIKARIE大厦里正在举办一场婚礼，身着婚纱的便是——警视厅的佐藤警官。当柯南等宾客都在见证这场婚礼的时候，突如其来的暴徒向佐藤扑去！高木为了保护佐藤而受伤，好在性命无忧。可这时映入佐藤眼里的，是三年前爆炸事件松田阵平殉职时出现的死神的幻影，这一次出现在了高木的身上。
与此同时，那场连续爆炸事件的犯人越狱了！这是巧合吗？
这个犯人同时也是公安警察降谷零(安室透)宿命的敌人，因为他害死了自己的同学松田。在即将追到犯人之际，突然出现了一个神秘的变装人物，给安室装上了项圈炸弹。为了解除项圈炸弹，柯南赶到了安室潜伏的地下避难所。柯南从安室口中得知了另一桩事件——三年前，安室和警校同学(现已亡)在涉谷遇到了身份不明的变装炸弹犯「普拉米亚」。
然而这时，危险已经开始笼罩搜查中的柯南等人……
十多年前一只拥有巨大威力的妖兽“九尾妖狐”袭击了木叶忍者村，当时的第四代火影拼尽全力，以自己的生命为代价将“九尾妖狐”封印在了刚出生的鸣人身上。木叶村终于恢复了平静，但村民们却把鸣人当成像“九尾妖狐”那样的怪物看待，所有人都疏远他。鸣人自小就孤苦无依，一晃十多年过去了，少年鸣人考入了木叶村的忍者学校，结识了好朋友佐助和小樱。佐助是宇智波家族的传人之一，当他还是小孩的时候他的哥哥——一个已经拥有高超忍术的忍者将他们家族的人都杀死了，然后投靠了一直想将木叶村毁灭的大蛇丸，佐助自小就发誓要超越哥哥，为家族报仇。鸣人他们在忍者学校得到了教官卡卡西的精心指点，在他的帮助下去迎接成长中的一次又一次挑战！
在远离大都会的小山村，住着巫女世家出身的高中女孩宫水三叶（上白石萌音配音）。校园和家庭的原因本就让她充满烦恼，而近一段时间发生的奇怪事件，又让三叶摸不清头脑。不知从何时起，三叶在梦中就会变成一个住在东京的高中男孩。那里有陌生的同学和朋友，有亲切的前辈和繁华的街道，一切都是如此诱人而真实。另一方面，住在东京的高中男孩立花泷（神木隆之介配音）则总在梦里来到陌生的小山村，以女孩子的身份过着全新的生活。许是受那颗神秘彗星的影响，立花和三叶在梦中交换了身份。他们以他者的角度体验着对方的人生，这期间有愤怒、有欢笑也有暖心。只是两人并不知道，身份交换的背后隐藏着重大而锥心的秘密……
本片为2016年度日本本土影片票房冠军。
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。
柯南在街头目睹一名正打电话的警察在雨中被射杀，忙将凶手追踪，但凶手逃脱。死者闭眼一刻紧抓左胸，似乎有所暗示。事后柯南从目暮警官口中了解到紧抓左胸是暗示那里有警察手册。不久又有警察手拿警察手册被人射杀于地下车库。对于这两起案件，目暮警官等人一反常态不愿向毛利小五郎及柯南透露太多信息。毛利不甘心进一步追问，白鸟警官只答一句“Neednottoknow”。该话是警察之间所用的密语，意味这两起杀人事件与警察内部人士有关。
柯南、小兰等人参加白鸟妹妹的婚宴，电突然间停掉，那刻小兰正与女警佐藤在洗手间。小兰拿起身边的手电筒欲照明时，一颗子弹射进佐藤身体，小兰吓昏过去。次日小兰醒来，却因怪责自己害佐藤挨枪失去记忆。目暮见事态越来越严重，将秘密说出，原来死去的两名警察正与佐藤一起重查一桩有关医生仁野自杀的案件，该案涉及到警察局长的公子。将局长公子假定为嫌疑人之一时，柯南亦想到佐藤被射杀后宴会上少掉的两个人。
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。
一天毛利小五郎收到一张请帖，里面是谜样男子的委托，需要前往横滨的一个游乐场。小五郎和柯南一行人快乐地到达欢乐的游乐场，还带上了可以出入无阻代表VIP的手表，不料正中那名神秘男子的圈套。所有带上手表的人不得离开游乐场，否则便会发生爆炸。从现在开始到晚上十点，柯南和小五郎如果不能解开谜题，兰和少年侦探团也会随着游乐园粉身碎骨。然而更意想不到的是，那名男子居然直接称呼柯南为工藤新一。
知名舞台剧女演员牧树里这日收到怪盗基德的预告信：在26个字母的盘旋飞舞中，他来拜领无价的“命运的宝石”。毛利小五郎受到牧树里委托将信件分析，认为基德将在演出最后一晚前来盗取宝石，当晚他及柯南、小兰等人来到剧场，那里早有诸多警察守候。
令柯南吃惊的是，基德竟扮成工藤新一出现在众人面前，但他及众人方向不同的紧张过后，宝石并没被盗，柯南醒悟字母预告信与航班相关。而柯南、小兰、牧树里及其同事搭乘的前往北海道的飞机上，尚有一起杀人计划正被精心设计。
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……
在人与妖怪之间过着忙碌日子的夏目，偶然与以前的同学结城重逢，由此回忆起了被妖怪缠身的苦涩记忆。此时，夏目认识了在归还名字的妖怪记忆中出现的女性·津村容莉枝。和玲子相识的她，现在和独子椋雄一同过着平稳的生活。夏目通过与他们的交流，心境也变得平和。但这对母子居住的城镇，却似乎潜伏着神秘的妖怪。在调查此事归来后，寄生于猫咪老师身体的“妖之种”，在藤原家的庭院中，一夜之间就长成树结出果实。而吃掉了与自己形状相似果实的猫咪老师，竟然分裂成了3个——！？
在一次意外中，乔纳森（兴津和幸配音）的父亲乔斯达爵士（菅原正志配音）被陌生少年迪奥布兰度（子安武人配音）所救，善良的爵士收留了自称无依无靠的迪奥，后者则以养子的身份正式进入了乔斯达家族的大门。在他人的眼中，迪奥是一个优秀正直的少年，可是，只有经历过迪奥残酷欺辱的乔纳森才知道，在迪奥光鲜的面具后面，隐藏着一颗邪恶的心。果不其然，随着年龄的增长，迪奥开始觊觎起了乔斯达家族的庞大家产。无意间，迪奥发现了能够使人变得强大的石鬼面具，为了获得更多的财富和权力，迪奥毫不犹豫的带上了面具。在成为了恐怖的吸血鬼后，迪奥开始了对乔斯达家族的疯狂报复。为了替父亲和整个家族报仇，乔纳森开始修炼唯一能够打败吸血鬼的波纹气功，面对着强大的敌人及其党羽，乔纳森能够获得最终的胜利吗？
刚刚结束了与叛忍集团“晓”的抗争，木叶村被一股诡异不祥的气氛所笼罩。此时此刻，漩涡鸣人（竹内顺子配音）沉浸在对家人的思念中，孤独无助。某个晚上，心情糟糕的鸣人巧遇刚刚和家人吵架的小樱（中村千绘配音），二人在公园闲聊之际，神秘的斑（内田直哉配音）突然出现，并向二人使出瞳术。眩晕过后，鸣人和小樱发现看似一如平常的木叶村，曾经熟悉的伙伴竟然性格发生巨变。一连串不正常的事件令二人苦恼不已。更令人难以置信的是，包括佐助以及鸣人的父母波风水门（森川智之配音）和玖辛奈（篠原惠美配音）也出现在他们的面前。斑的阴谋慢慢展开……
本片根据岸本齐史的漫画原作改编，为该作品第九部动画剧场版。
在一片宁静的小山村，少女渡濑明日菜（金元寿子配音）时常站在山顶，用父亲留给她的神秘矿石作二极管，收听着来自外面世界的美妙音乐。在一次放学途中，明日菜遭到一头怪兽的袭击，关键时刻她被俊美少年瞬（入野自由配音）救下，纯洁的友谊在少男少女之间开始萌芽。明日菜体味着友谊的甜蜜，却不知瞬在某天悄然离开人世。新来的男老师森崎龙司（井上和彦配音）为孩子们讲述了死国的传说，明日菜这才意识到瞬正是来自另一个世界雅戈泰的人。森崎真实身份隶属某个神秘组织，他和明日菜的心中都有想要复活的人，于是经过一波三折，他们随着瞬的弟弟心一同来到了传说中的雅戈泰。
在这个绝美而凄惶的国度，他们展开了似乎永无止境的旅程……