本次的全新作品是纪念TV版动画播放20周年特别篇。剧中，听从黑衣组织命令研发出Apoptoxin4869的灰原哀等人将重新登场，而尚未和柯南相遇的少年侦探团、阿笠博士以及柯南尚未寄居到小兰家时的毛利小五郎也将会悉数亮相。

舞台：大阪&京都，正在录制"皐月杯"百人一首记者会的大阪地标·日卖电视台突然发生爆炸，千钧一发之际，急忙赶来的柯南救出了被困在崩塌大楼中的平次与和叶，而另一侧，"皐月杯"冠军在京都屋内遭人杀害，监控器里所显示出的是——红叶...原作中的重要角色，百人一首高中生冠军，自称"平次未婚妻"的大冈红叶，将首次在剧场版中登场，新一和小兰的关系也将发生变化....

集合了各个领域的超一流高中生，为了培育他们而设立的，政府公认的特权学园“私立希望之峰学园”。这所学园，存在着集中了超高校级的才能的“本科”，以及只要支付高额学费，就谁都可以进入的“预备学科”。不仅是才能，性格也独具个性的本科77期生。但他们不仅固执于才能，还学习了“人生重要的事物并非是才能，而是经由人际关系打造人格，并制造出回忆”，各自讴歌着如同普通的高中生一般的学园生活。但，随着神秘计划在水面下的执行，学园所带来的学科差别开始横行。以及，渴望着才能的预备学科的少年·日向创。他所引起的命运的邂逅，将学园、将未来导向了无法预测的方向。这是，直到人类史上最大最恶的绝望事件发生为止的物语。以绝望终结的，希望的物语。

漆黑的夜晚，一名间谍悄然潜入日本警方某机构，盗走了记载着各国谍报机构重要数据的绝密文件。日本警方和FBI探员赤井秀一立即与间谍展开追逐。最后，逃亡者的车辆坠落悬崖。第二天，柯南和伙伴们来到东都水族馆观光，结果发现一名受伤的美丽女子。该女子处于失忆状态，身上的手机也破损无法使用。柯南等人答应要帮她恢复记忆，当他们七嘴八舌之际，藏在暗处的黑衣组织成员贝尔摩德冷冷地注视着这一切。在相处过程中，女子非凡的身手和奇怪的言行举止让灰原哀对其真实身份产生怀疑。 刚刚还一派祥和的水族馆，沉浸在快乐之中的人们，根本不会想到随着那名神秘女子记忆的恢复，自己马上就要被卷入黑暗组织的杀戮和混乱之中……

召集了各个分野上的超一流的高中生，为培育他们成长而设立的政府公认特权学园「私立希望之峰学园」。在这个学园，存在着云集了超高校级的才能的"本科"，与只要支付了高额学费就谁都能够入学的"预备学科"两个学科。不仅仅是才能，连性格也充满了个性的第77期本科生。他们不只是固执于他们的才能，而是学习到了『对于人生来说重要的不是才能，是在与人之间的交流中研磨人格与创造回忆』，各自像普通的高中生一样讴歌着学园生活。但是，因谜之计划的进行，由学园引发的学科差别问题横行。渴望着才能的属于预备学科的少年·日向创，在他身上发生的命运的相遇，将学园与未来导引向了无法预测的方向。这是，"人类史上最大最恶性的绝望性事件"发生之前的故事。以绝望结束的、希望的故事。