15年前的一个雾色浓稠的夜晚，在北大西洋的海上一艘正在航行中的货轮“第一八代丸”，撞上了前方巨大冰川发生事故沉没。万幸的是船上大部分人都逃过这一劫难，只有船长和一名船上的高级干部不幸罹难身亡。
时间回到15年后的现在，地点是日本东京西多摩市的别墅密集区，八代财团旗下分属八代造成业的设计师八代英人，开车的时候心脏病突发，结果车子不幸掉下山崖造成车毁人亡。谁也没想到，时隔15年且分别发生在海洋和陆地上的两起事故，会是一项重大阴谋的开始。
镜头转到正在太平洋上航行的豪华客轮阿芙洛迪特号上，这是根据希腊神话中的代表美丽的爱神阿芙洛迪特的名字命名的。柯南、小兰和毛利小五郎受到园子邀请，参加这首船的处女航。理所当然，这么受到瞩目的豪华客轮，参加处女航的都是些政界、社交界的绅士名媛。
然而没多久，船上出现了可疑分子，园子更遭到袭击被其监禁，幸运的是根据柯南的推理顺利找回了园子，正在众人欢欣鼓舞的时候，却发生了杀人案件。被害者正是这次处女航的主办人，八代客轮的社长八代贵江，她是半个月以前车祸身亡的八代英人的妻子，紧接着八代财团的董事长，贵江的父亲八代延太郎也从船上神秘消失……
获悉此事的目暮警官带着一群警察上船来搜查，同时出动了东京海上保安厅的人对海上进行搜查，陆地上也有警视厅的人在八代英人出事的地点进行再搜查。与此同时，理所当然地我们的小主人公柯南也展开了他最擅长的推理。而这次包括乘客和船上工作人员，总共有600名嫌疑人。于是柯南、毛利小五郎以及警方分别展开了各自的调查，与此同时，犯人也正展开他巨大的阴谋。
为了不影响乘客的情绪，船上的晚宴仍然如期举办。在柯南的努力下，真相即将被揭发时却突然发生了重大意外——油轮的机房发生了大爆炸！犯人更在整艘油轮的主要机房内都安置了炸弹，整个船身不停摇晃，让船员和乘客都惊恐万分，全船600条人命，就悬于疯狂的犯人一念之间。
置身于无处可逃的大海上，引起了极大的恐慌和混乱，人们陷入了极度的不安中。更糟糕的是，这次连小兰也被卷入了危险里面——当然，本片的结果，依旧是正义战胜邪恶，柯南用他名侦探的推理救出了小兰，不过出人意料的是，这次掌握事件关键的，却是新一和小兰超越了时间的羁绊。