故事发生在日本的江户时代，一名神秘的男子出现在了武士桂小太郎（石田彰 配音）的面前，他手握妖刀“红樱”，要求试刀，这个夜晚之后，桂便下落不明。桂的宠物伊丽莎白（高松信司 配音）找到万事屋的神乐（钉
真壁一骑是个生长在对日本而言十分乡下的龙宫岛上的少年──对他来说，像这样的和平是普通到不能在普通的状况。但当由硅所构成的不明生物·异界体（Festum）开始攻击龙宫岛时，他才开始注意到他现在所拥有的和平生活不过只是个被创造出来的假象。为了取回自己的和平生活，他和同伴开始一起搭乘人类所创造出来的巨大兵器·法夫那（Fafner）和异界体战斗──在激战的彼端，等待着他的是……
晴朗时节，江户川柯南（高山南配音）和毛利小五郎（小山力也配音）、小兰（山崎和佳奈配音）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（柴咲幸配音）。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（林原惠美配音）、阿笠博士（绪方贤一配音）、服部平次（堀川亮配音）以及远
200X年，会动的玩偶突然从宇宙来到日本。不知道为什么，他们攻击的目标都是日本各处有名的景点。防卫队为了保护日本而进行战斗，却受到为什么要向这么可爱的玩偶攻击的舆论责难，进退两难。这时候，有人提出要对抗如此可爱的东西，不用可爱的东西是不行的！就这样一个由三位小学生组成的特别防卫队成立了！
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