晴朗时节,江户川柯南(高山南 配音)和毛利小五郎(小山力也 配音)、小兰(山崎和佳奈 配音)以及少年侦探团的伙伴们一同来到京都,酒店里最好吃的东西,当然是厨师自己吃的,那个亲戚是个老人,对陈源很好,所以,陈源有机会就溜进去偷个嘴,那个时候陈源还在读高中,这么多年过去了,对于酒店的厨房,陈源的印象依然很深。他们即将登上自卫队的宙斯盾战舰,体验一把出海作战的感觉,期间还结识了美丽又有着几分神秘的女自卫队员藤井七海(柴咲幸 配音)。谁知快乐的氛围很快被恐慌所替代,战舰上突然发现一条断掉的手臂,消失的自卫队员又引起军方的恐慌与猜测。原来某国神秘间谍X已悄悄登上宙斯盾,伺机盗取战舰上的绝密情报。 为了找出隐藏的对手,柯南和灰原哀(林原惠美 配音)、阿笠博士(绪方贤一 配音)、服部平次(堀川亮 配音)以及远山和叶(宫村优子 配音)通力合作,与间谍展开连番斗智斗勇的较量……