Un message est arrivé de Kid the Phantom Thief, selon lequel il volera une épée japonaise appartenant à la riche famille Onoe à Hakodate, Hokkaido. Conan et Heiji Hattori, qui se trouvaient à Hakodate, sont sur le coup pour capturer Kid. Par coïncidence, l'avocat de la famille d'Onoe est retrouvé assassiné dans le quartier des entrepôts, apparemment abattu par une épée japonaise. Le suspect est un investisseur/trafiquant d’armes qui serait à la recherche du trésor caché de la famille Onoe. Au Nord, parmi les cerisiers en fleurs, la passionnante chasse au trésor commence !
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Sur l'île de Hachijojima, Tokyo, une équipe internationale d’ingénieurs est réunie pour une opération à grande échelle au sein de "La bouée du Pacifique", une installation en mer permettant de relier entre elles les caméras de sécurité des polices du monde entier. Pendant ce temps, Conan qui visite l’île avec les Détectives Juniors apprend qu’une employée d’Europol a été assassinée en Allemagne l’Organisation des Hommes en Noir. Inquiet, Conan se faufile dans la bouée du Pacifique et découvre qu'une femme ingénieur a été kidnappée par l'Organisation. Un grincement lugubre résonne à travers les fonds marins tandis qu’une ombre noire plane sur Ai Haibara…
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Le Japon se prépare à accueillir les Jeux Sportifs Mondiaux (JSM) à Tokyo. Le tout nouveau train à très grande vitesse Maglev, la « Balle japonaise » est le premier au monde à opérer dans un tunnel sous vide. Ce bijou de la technologie japonaise, capable d’atteindre 1000 km/h, sera inauguré à l’ouverture des JSM. Lors d’une fête organisée pour les sponsors des jeux, d’étranges incidents ont lieu, puis des personnalités sont kidnappées.
Conan enquête et trouve un lien potentiel avec les kidnappings qui ont eu lieu aux JSM de Boston 15 ans auparavant.
La veille d'une sortie avec le professeur Agasa et les enfants, Conan fait un cauchemar où il voit Gin et Vodka le retrouver et s'en prendre à Ran. Pendant ce temps, une série de meurtres a lieu dans tout le Japon, incitant la police à collaborer entre préfectures. Le seul point commun entre eux est la présence d'une pièce de mah-jong à côté des victimes, ainsi que les derniers mots prononcés par la dernière victime en date : "Tanabata Kyo".
L'histoire se déroule avec Conan Edogawa, Ai Haibara et leurs trois camarades de classe, les Détectives Boys, accompagnés du professeur Agasa, vont faire du camping près du Mont Fuji et sont invités suite à la rencontre de Tokiwa Mio à l'inauguration des deux tours jumelles de Nishitamashi dont elle est la propriétaire. Kogoro Mouri, Ran et Sonoko sont également invités. Cependant, d'étranges évènements semblent déranger Conan : À qui Haibara téléphone-t-elle à des heures indiscrètes ? Quelle est la cause d'une série de meurtres touchant les participants à la construction de ces deux tours ? Et que font les hommes en noirs qui guettent à proximité ?
Des meurtres en série dont les victimes sont des policiers provoquent un gros tremblement de terre à la préfecture de police. Face à Kogoro qui tente de recueillir des informations sur les faits, l'inspecteur Maigret reste étrangement silencieux. Conan, qui a vu ce qu'il se passait, suspecte un lien entre les événements et la police. Mais voilà que l'inspecteur Satô se fait tirer dessus ! Ran se trouve par hasard sur les lieux. Elle est tellement choquée qu'elle en perd la mémoire... Et ce n'est pas tout : le meurtrier n'en veux qu'à une seule cible : Ran !! Sachant le danger qu'elle court, Conan vole au secours de Ran et s'engage seul dans l'enquête...
Kid l'insaisissable continue ses agissements et veut cette fois s'emparer d'un œuf de Pâques de grande valeur. Ennemi juré de Conan, celui-ci tentera de l'arrêter alors qu'un autre danger le guette : un meurtrier du nom de Scorpion. D'autres prendront part à l'aventure, à savoir : Ran, Agasa, Mouri et les Détective Boys.
L'entourage de Kogoro Mouri est en danger ! Un ancien détenu, que notre détective a mis sous les verrous dans le passé, ressurgit et s'attaque aux proches de Mouri en commençant par l'inspecteur Megure et le professeur Agasa. Shinichi Kudo, alias Conan Edogawa, va devoir faire de tout son possible pour éviter toute victime et mettre rapidement un terme aux agissements de ce meurtrier. Parallèlement, Ran apprendra la raison pour laquelle son père a quitté la police et sa femme : Eri Kisaki.
Sous l'identité de Shinichi, Conan téléphone à Ran, et tous deux organisent un rendez-vous. Ce jour-là, alors qu'il cherche un moyen d'annuler le rendez-vous, Conan trouve un téléphone... Il s'agit en réalité d'un défi lancé par un poseur de bombes inconnu !! Conan s'engage dans une lutte effrénée contre l'agresseur...
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Trois petites histoires composent Memories. La première : « Magnetic Rose », deux voyageurs de l'espace sont aspirés dans un monde parallèle sur un astéroïde. Un monde créé par les souvenirs d'une femme. Dans la deuxième, « Stink Bomb », un jeune assistant dans un laboratoire se transforme accidentellement en un arme biologique humaine qui menace Tokyo. L'épisode final et troisième, « Cannon Fodder », relate un jour de la vie d'une ville qui a pour unique préoccupation d'anéantir ses ennemies.
