晴朗時節，江戶川柯南(高山南 配音)和毛利小五郎(小山力也 配音)、小蘭(山崎和佳奈 配音)以及少年偵探團的伙伴們一同來到京都，他們即將登上自衛隊的宙斯盾戰艦，體驗一把出海作戰的感覺，期間還結識了美麗又有著幾分神秘的女自衛隊員藤井七海(柴咲幸 配音)。誰知快樂的氛圍很快被恐慌所替代，戰艦上突然發現一條斷掉的手臂，消失的自衛隊員又引起軍方的恐慌與猜測。原來某國神秘間諜X已悄悄登上宙斯盾，伺機盜取戰艦上的絕密情報。