《柯南》主线剧情有第1集—第14集、第19集、第44集、第49集、第50集、第56集、第59集、第60集、第78—79集、第99—102集、第118集、第124—125集、第135集、第136—139集、第140—141集、第142—144集、第146—147集、第177—179集等。
第1集，琴酒给工藤新一灌下药物变小。
第2集，变小的工藤新一求助阿笠博士，化名江户川柯南住进毛利侦探所。
第3集，柯南转入帝丹小学，首次替小五郎解决案件。
第4集，柯南光彦步美元太组成少年侦探团。
第5集，柯南再次在新干线遇到琴酒和伏特加，窃听得知代号。（TV版为假琴酒和假伏特加）
第6集，铃木园子首次登场。
第7集，小兰首次怀疑柯南身份。
第9集，柯南使用麻醉针和变声器替毛利小五郎破案，人称“沉睡的小五郎”。
第10集，柯南假装恢复身体与小兰对话
第11—12集，麻生成实弹奏钢琴在大火中死去，成为柯南一生的遗憾。
第14集，广田雅美首次登场。
第19集，警视厅高层管理官松本清长首次登场。
第44集，工藤优作和有希子得知工藤新一变小的事情，联络国际刑警的势力调查黑衣组织。
第49集，服部平次首次登场，前来毛利侦探所挑战工藤新一。
第50集，柯南第一次恢复身体，和服部平次推理对决。
第56集，在电玩公司掌握组织线索，成员龙舌兰被炸死。
第59集，服部平次第二次登场，并开始怀疑柯南身份。
第60集，服部平次得知工藤新一和柯南是同一个人。
第78—79集，黑羽快斗首次登场；柯南vs怪盗基德。
第99—102集，小兰第二次怀疑柯南身份。
第118集，帝丹小学小林老师首次登场。
剧场版1引爆摩天楼，白鸟警官首次登场，疯狂的建筑学家挑战工藤新一。
第124—125集，组织的杀手沼渊己一郎犯案。
第135集，化名广田雅美的银行收款员，组织底层人物宫野明美被琴酒暗杀。临死前告诉柯南组织的成员衣服都如乌鸦般漆黑。
第136—139集，雪莉篇；灰原哀登场；原本是组织的科学家，吃药变小逃离组织被阿笠博士收留；APTX4869药物秘密揭晓；柯南得知广田雅美就是宫野明美是灰原哀姐姐。灰原哀继续在帝丹小学上学，帮助柯南研究恢复药。（至关重要，主线剧情转折点）
第140—141集，竞技场事件；灰原哀透露工藤新一早在半个世纪前就和组织的某项秘密计划扯上了关系。
第142—144集，怪盗基德第二次登场；柯南利用铃木园子解决案件。
第146—147集，蓝色古堡探索事件，灰原哀出场解决案件。
第177—179集，服部平次和柯南一起解决案件。
第181—182集，新出智明登场。
第190—192集，重逢篇；灰原哀首次恢复身体，柯南在杯户饭店和琴酒交手，成员皮斯可被杀。贝尔摩德登场，奉命寻找雪莉。
第203—208集，生死篇；柯南因保护少年侦探团而负伤，小兰第三次怀疑柯南身份；紧接着，柯南再次恢复身体，扮演黑衣骑士解决案件，和小兰在饭店约会时药效到期。
剧场版5，天国篇；琴酒枪杀电脑工程师原佳明，炸掉西多摩市的日本第一双塔摩天大楼。柯南用夏威夷学的车技拯救侦探团。
第233—234集，目暮警官的秘密。
第235—238集，黄昏篇；黑羽快斗第二次登场，怪盗基德VS工藤新一；黄昏之馆内家具都有乌鸦的标记，主人是半个世纪前去世的富豪乌丸莲耶。
第241—243集，人鱼篇；组织在自称长生不老的人鱼岛留下的痕迹；疑似与雪莉、琴酒、伏特加、波本有关。
第245—246集，朱蒂老师首次登场。
第249集，贝尔摩德调戏琴酒，易容成新出医生坐公交试探柯南和灰原哀；赤井秀一首次登场，和朱蒂一起追查贝尔摩德。
第250集，公交车抢劫案解决，柯南救下灰原哀，引起贝尔摩德注意。
第261集，柯南得知琴酒是个左撇子。
第265—266集，灰原哀的高冷个性开始转变。
第272—273集，小兰与赤井秀一偶遇。
第277集，詹姆斯登场，并被歹徒绑架。
第278集，侦探团解决案件，赤井秀一接走詹姆斯。
第291—292集，高木警官告诉柯南关于小五郎资料被盗的事；赤井秀一开始监视毛利侦探所。
第293—294集，小兰开始回忆赤井秀一；贝尔摩德注意灰原哀。
第299集，贝尔摩德的身份暴露，柯南查出来克莉丝•温雅德是组织成员。
第300集，服部平次VS朱蒂老师。
第301—302集，柯南得知克莉丝•温雅德曾经出现在母亲的葬礼，说出了神秘的女人更有魅力的名言。
第306—310集，纽约篇；女明星莎郎•温雅德登场，克莉丝•温雅德是她女儿；一年前工藤解决案件后，小兰偶遇赤井秀一得知他是FBI，并救下贝尔摩德易容的公路恶魔；从此贝尔摩德被感化，称呼小兰“angel”。
第311—312集，沼渊己一郎被判死刑，柯南得知他是组织的成员。
第326—329集，松田阵平首次登场，最后牺牲。
第332—336集，接触篇；第二次掌握组织线索，龙舌兰在威胁游戏工程师板仓卓开发软体。柯南取走板仓卓的日记光盘，在小兰口中得知赤井秀一是FBI。最后，伏特加指纹差点被柯南录取，幸亏有琴酒出现。
第354—355集，阿笠博士回忆灰原哀父亲，宫野厚司。曾出现在新科技发布会，被称为疯狂的科学家。母亲爱莲娜是英国人，宫野厚司留学时相识。
第360—370集，为满月对决做准备；灰原哀重病不起，贝尔摩德以新出医生身份看病，窃听得知雪莉变小的事情；柯南找到明美在厚司朋友公司爱莲娜留给灰原哀的录音带；赤井秀一得知灰原哀是宫野志保，FBI开始暗中保护灰原哀；小兰怀疑朱蒂老师是坏人。
第371—375集，满月篇；贝尔摩德开始追杀雪莉，莎郎和克莉丝以及新出三重身份暴露，曾在二十年前杀死朱蒂父亲，在码头与朱蒂赤井秀一枪战，小兰救下灰原哀；最后贝尔摩德没有上报柯南和灰原哀的事，因为小兰是她救命恩人，组织boss邮件按键声被柯南录下；赤井秀一和朱蒂身份都揭晓；组织成员卡尔瓦多斯自杀。（主线剧情的高潮，满月对决）
第386—387集，怪盗基德的空中漫步。
第392—393集，真正的新出医生回归。
第419―421集，柯南得知组织boss邮件按键声是日本童谣《七个孩子》。
第428—430集，柯南准备查找boss邮件地址被灰原哀阻止，声称是“潘多拉的魔盒”。
第455―456集，阿笠博士的初恋故事。
第459—463集，冲击篇；FBI和柯南阻止琴酒领导的暗杀活动；基安蒂科恩水无怜奈登场；柯南得知詹姆斯也是FBI；赤井秀一与琴酒对狙，水无怜奈车祸被FBI运往杯户医院。（为红黑对决做准备）
第467—468集，本堂瑛佑登场。
第497―498集，京极真大战黑道组织泥惨会。
第502—505集，贝尔摩德出动调查水无怜奈下落，本堂瑛佑引起柯南怀疑。
第509―510集，怪盗基德盗窃四幅名画。
第512―513集，黑羽盗一和幼年快斗登场，柯南得知KID名称来源于工藤优作。
第519—522集，服部平次和柯南互通情报，白马探登场。
第527—528集，本堂瑛佑父亲是CIA的事情揭晓。
第538—550集，红黑篇；安德烈卡迈尔登场；琴酒用计将水无怜奈夺回组织，成员楠田陆道自杀；詹姆斯告诉柯南，赤井秀一曾前往组织当卧底化名诸星大，代号黑麦，与宫野明美谈恋爱深入组织。
两年前准备计划逮捕琴酒，却不小心暴露身份，返回美国后宫野明美就遭到了杀害；柯南得知赤井秀一是灰原哀姐夫；最后，赤井秀一假死，让水无怜奈获得信任成为FBI情报员，使用楠田陆道尸体逃脱。
除詹姆斯外都以为赤井秀一真死；水无怜奈发来短信，组织推理能力高超的波本已经开始行动。（主线剧情的大高潮，红与黑的碰撞）
第554—555集，本堂瑛佑得知柯南身份，并前往美国准备加入CIA。
剧场版13，漆黑篇；柯南第一次与组织正面对决；成员爱尔兰易容成松本管理管参加警视厅会议，寻找被连续杀人犯取走的组织SD卡，得知柯南真实身份工藤新一。最后，爱尔兰被琴酒命令基安蒂狙击杀死，临死前弃暗投明保护柯南，柯南从东京塔上跳落用足球腰带绑住安全帽击落琴酒的直升机。贝尔摩德称柯南为“银色子弹”。
第556―558集，冲矢昴登场，真实身份FBI搜查官赤井秀一；公寓火灾后冲矢昴被柯南安排住进工藤家，暗中保护灰原哀。
第562―563集，怪盗基德瞬间移动的魔术。
第570―574集，死罗神事件，柯南第三次恢复身体。
第588―589集，怪盗基德VS最强金库。
第593―594集，鱼儿消失的一角岩事件，冲矢昴开始展示推理能力。
第609―611集，诸伏高明大和敢助等长野县警官登场。
第614―615集，银行抢劫案；伤疤赤井秀一登场，引起朱蒂注意。
第629―632集，目标篇；伤疤赤井秀一再次登场，实际上是波本假扮，行动试探FBI探员。引起琴酒的注意，准备枪杀水无怜奈和狙击伤疤赤井，被贝尔摩德解释清楚。
第634—636集，白鸟警官与小林老师的恋爱剧情。
第638集，怪盗基德VS四神侦探团。
第667―672集，伦敦篇；柯南第四次恢复，在英国伦敦遇到案件，自称“福尔摩斯的弟子”，并在大本钟下向小兰表白；世良真纯和玛丽前往日本寻找柯南。
第673—674集，灰原哀感受到冲矢昴的组织气息。
第678―679集，怪盗基德的龙马宝物攻防战。
第697―698集，世良真纯登场，转入帝丹高中。
第702―707集，毒恨篇；世良真纯打听工藤新一的事引起柯南注意，将消息告诉服部平次。FBI安德烈卡迈尔见到世良真纯感觉她很像某个人。
第719—720集安室透登场，组织代号：波本；拜毛利小五郎为师，在侦探所隔壁咖啡厅打工。
第722―726集，夜想篇；安室透和世良真纯冲矢昴救下柯南，获取小五郎信任。小五郎将电脑密码5563告诉安室透。
第727—728集，灰原哀怀疑冲矢昴是诸星大。
第733—735集，安室透与高木警官已去世的师父伊达航有关系。
第751―752集，灰原哀第二次恢复身体，引起安室透和冲矢昴注意。
第753—756集，列车篇；有希子和贝尔摩德见面，琴酒和伏特加准备炸掉车站，冲矢昴救下世良真纯和灰原哀，安室透身份揭晓，怪盗基德救场，雪莉被报告死亡。
第757—758集，安室透依旧在隔壁咖啡厅打工，并看见了柯南使用麻醉针。从此，安室透开始怀疑柯南身份和“沉睡的小五郎”。
第774―775集，安室透开始展示高超的推理能力。
第776―777集，怪盗基德盗窃赤面人鱼。
第779—780集，小兰回忆自己似乎在以前见过世良，看见世良的背影总是能想起波浪。
第783―784集，“太阁名人”羽田秀吉首次登场。
第786―787集，柯南向朱蒂通风报信，安室透和贝尔摩德一起行动，窃听对话。
第797―800集，怪盗基德VS京极真。
第807―808集，红衣女事件；世良真纯告诉柯南小兰园子她还有位二哥，她们是三兄妹并且姓氏不同。
第809集，世良•玛丽首次出现，照片在世良真纯的手机上显示。
第812集，世良真纯告诉柯南小兰园子，她曾经去过美国，回国后准备前往二哥那里居住被拒绝，父亲的朋友又提供给她豪华酒店居住；他们前往世良真纯居住的酒店去玩，遇到杀人案，柯南趁机安装窃听器。
第813集，世良•玛丽识破柯南的阴谋，让世良真纯告诉柯南她是“领域外的妹妹”。
第816―817集，柯南向灰原哀通风报信，领妹的事情。
第823―824集，柯南得知安室透的第二个代号“零”；安室透得知楠田陆道可能是开枪自杀，称呼柯南为“隐藏在天真下的魔爪”。
第832—836集，绯色篇；赤井秀一假死计划暴露；安室透真实姓名降谷零，日本公安卧底身份揭晓，开始调查楠田陆道自杀的手枪；朱蒂、卡迈尔得知赤井秀一还活着，水无怜奈发来短信组织二号人物朗姆开始行动。贝尔摩德是boss的某种特殊关系。（日本公安加入与黑衣组织的对决）
第838―839集，羽田秀吉再次登场，知道大哥赤井秀一没死。世良真纯不知道羽田秀吉是著名将棋手，世良真纯和领妹都以为赤井秀一死了。
第845—846集，柯南得知朗姆的外形特征，有只眼睛因事故换成了义眼。
第865―867集，大和敢助的左眼受伤，疑似朗姆；黑田兵卫在长野县登场。
第868集，安室透的调查，被琴酒盯上。
第904―905集，羽田秀吉输掉比赛，和女朋友通话中提到自己义兄羽田浩司。灰原哀听到这个名字，想起组织死亡名单也有羽田浩司，把这件事告诉了柯南。
第916―917集，柯南和灰原哀冲矢昴开始在网上调查羽田浩司案，破解暗号得知嫌疑人是浅香和组织二号人物朗姆，资产家阿曼达和羽田浩司一起死去，浅香是她的保镖；冲矢昴告诉柯南，羽案是让他加入FBI的重要案子，和他父亲有关。
第918―919集，柯南继续调查羽田浩司案，小五郎世良真纯和领妹也有调查。琴酒盯上沉睡的小五郎。
1. 云霄飞车杀人事件：1集。
2. 董事长千金绑架事件：2集。
3. 偶像密室杀人事件：3集。
4. 大都会暗号地图事件：4集。
5. 新干线大爆破事件：5集。
6. 情人节杀人事件：6集。
7. 每月一件礼物恐吓事件：7集。
8. 奇怪的寻亲杀人事件：14集。
9. 咖啡厅杀人事件：33集。
10. 卡拉OK厅杀人事件：44集。
11. 江户川柯南诱拐事件：49-50集。
12. 外交官杀人事件：51集。
13. 图书馆杀人事件：53-54集。
14. 雾天狗传说杀人事件：56集。
15. 电玩公司杀人事件：59-60集。
16. 福尔摩斯迷杀人事件：78-79集。
17. 柯南VS怪盗基德：99-102集。
18. 走投无路的名侦探！连续两大杀人事件：124-125集。
19. 浪花连续杀人事件：135集。
20. 黑衣组织10亿元抢劫事件：136-139集。
21. 与黑衣组织的再会：190-192集。
22. 危命的复活：203-208集。
23. 意味深长的八音盒：235-238集。
24. 被召集的名侦探！工藤新一VS怪盗基德：241-243集。
25. 人鱼失踪记：245-246集。
26. 格斗游戏的陷阱：249-250集。
27. 神秘的乘客：261集。
28. 元太的灾难：265-266集。
29. 陷入网中的谜团：272-273集。
30. 本厅刑事恋爱物语4：277-278集。
31. 来自芝加哥的男子：291-292集。
32. 犯罪的遗物：293-294集。
33. 急忙掩饰的忽略：299-300集。
34. 英语教师VS西部名侦探：301-302集。
35. 疯狂足球迷：306-307集。
36. 中华街雨中的似曾相识：308-310集。
37. 工藤新一纽约事件：311-312集。
38. 光彦森林迷失记：332-333集。
39. 遗留的无声证言：334-336集。
40. 与黑衣组织的接触：354-355集。
41. 金钱买不到的友情：360-361集。
42. 东都显影所的秘密：363-364集。
43. 四辆保时捷：365-366集。
44. 厕所里隐藏的秘密：369-370集。
45. 便利商店的陷阱：371-375集。
46. 与黑衣组织直面对决：满月之夜的双重谜案：376-377集。
《柯南》主线剧情主要是描述工藤新一和黑衣组织之间的对决，以及新一和小兰之间的感情故事。