晴朗時節江戶川柯南（高山南 配音）和毛利小五郎（小山力也 配音）、小蘭（山崎和佳奈 配音）以及少年偵探團的伙伴們一同來到京都他們即將登上自衛隊的宙斯盾戰艦體驗一把出海作戰的感覺期間還結識了美麗又有著幾分神秘的女自衛隊員藤井七海（柴咲幸 配音）誰知快樂的氛圍很快被恐慌所替代戰艦上突然發現一條斷掉的手臂消失的自衛隊員又引起軍方的恐慌與猜測原來某國神秘間諜X已悄悄登上宙斯盾伺機盜取戰艦上的絕密情報　　為了找出隱藏的對手柯南和灰原哀（林原惠美 配音）、阿笠博士（緒方賢一 配音）、服部平次（堀川亮 配音）以及遠山和葉（宮村優子 配音）通力合作與間諜展開連番斗智斗勇的較量……