晴朗时节,江户川柯南和毛利小五郎、小兰以及少年侦探团的伙伴们一同来到京都,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。 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、阿笠博士、服部平次以及远山和叶通力合作,与间谍展开连番斗智斗勇的较量……