故事发生在东京八丈岛近海，这里建成了一座连接了全球各地警方监控摄像的海洋设施“太平洋浮标”。在这座设施正式启动之前，为了与欧洲刑警组织管辖的范围联网，世界各国的IT工程师来到现场。而与此同时，一项应用了人脸识别系统的“新技术”的测试也在进行中……
　　另一方面，柯南和少年侦探团在园子的招待下来到八丈岛赏鲸。此时，柯南接到来自冲矢昂（赤井秀一）的电话，被告知欧洲刑警组织的成员在德国遭到琴酒的杀害。为调查真相，柯南偷偷混进了前往“太平洋浮标”进行警备工作的黑田兵卫等警视厅人员乘坐的警备艇中，进入设施内部。之后，在为系统启动而稳步展开准备工作的设施内，发生了案件——一名女性工程遭到黑衣组织的绑架，而她手中装有某些情报的U盘也落到了黑衣组织的手里。
　　海中传来令人毛骨悚然的螺旋桨声。而此时身在八丈岛的灰原哀身边，也正有黑影在悄悄靠近……

　　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的绝密数据。日本警方和FBI探员赤井秀一（池田秀一配音）旋即与间谍展开追逐。最后，逃亡者的车辆坠落悬崖。第二天，柯南（高山南配音）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（天海佑希配音）。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（小山茉美配音）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（林原惠美配音）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，根本会想到随着那名神秘女子技艺的恢复，自己马上就要被卷入黑暗组织的杀戮和混乱之中……