在半个月前，八代造船的的船舶设计人八代英人在驾驶时心脏病发，坠落悬崖身亡。不同年代的2个事件，是将豪华客船的乘务员与乘客卷入巨大阴谋的序章。
由于园子的邀请，柯南一行人受邀参与豪华客船“亚芙罗蒂号”的处女航仪式。一行人开心的参观邮轮。一行人开始在船内玩起捉迷藏。可是在捉迷藏进行中时，园子突然被人绑架监禁了起来。透过柯南的推理，平安地救出了园子。但这次，八代造船的社长——八代贵江被人刺杀，会长八代延太郎也失去下落。目暮警官们抵达后开始了搜查。虽说嫌疑犯包含乘务员与乘客等多达600名，但搜查势在必行。
另一方面，佐藤警官们认为八代英人的死亡事故疑点重重，重启搜查。她查觉到座椅安全带的金属零件有可疑的痕迹。继续搜查的柯南一行人，推断出延太郎极有可能被从系船池的升降口推入海中的事实。不久之后，海上保安厅发现了漂浮在海中的延太郎的遗体。另一方面，柯南与警察们各自展开了独自的搜查。
持续搜查事件真相的柯南，在欢迎派对上借由阿笠博士的声音展开推理。直指犯人真实身份，推翻不在场证明的诡计，揭露证据。但犯人预先在机械室安置了炸弹，并趁乱逃走。柯南与少年侦探团在紧追过后抓到了犯人，不过亚芙罗蒂号不断发生爆炸，船的沉没迫在眉睫，小兰却不小心被遗留在船上。且虽然事件被解决了，但其实背后还有更大的阴谋隐瞒着。小五郎留在亚芙罗蒂号与真凶对峙。柯南也查觉到嫌犯另有其人独自前往。到底这两位侦探，能不能解决事件并救出小兰？
凶嫌动机——十五年前的北大西洋上
15年前，货轮“第一八代丸”在北太平洋海上撞上冰山发生沉没事故。冲田船长与一位三等航海士2人身亡。但其实是八代集团为了诈领保险金，与当时的副船长海藤渡先生联合策画的阴谋。也许是因为一位三等航海士发现冲田船长是喝了有毒的饮料而死的，所以那位三等航海士被当时的副船长海藤渡先生灭口。