东京峰会召开在即，为了确保会议顺利进行，日本警方出动约两万名警力对位于东京湾的超大设施“海洋边缘”进行安保工作。可就在严密的防控下，此地已然发生了爆炸案。令柯南（高山南配音）等人始料未及的是，现场居然留下了对毛利小五郎（小山力也配音）极其不利的证据。在此之后，小五郎遭到逮捕。柯南则发现安室透曾出现在爆炸现场，并且负了伤。为了还毛利叔叔的清白，柯南和阿笠博士以及少年侦探团的小伙伴们联合起来勘察现场，搜集证据。随着调查的深入，柯南发现这起爆炸案隐藏着包括恐怖分子、公安在内多方的复杂关系，而真相更令所有人瞠目结舌……本片是“名侦探柯南系列”第22部动画剧场版，票房总收入超过90亿日元。

故事发生在冈山县仓敷市，高中女孩森川心音（高畑充希配音）与父亲桃太郎（江口洋介配音）相依为命。心音最为擅长的就是睡觉，无论身处何方，只要她想似乎就随时可以进入梦乡。不过最近一段时间睡觉让心音有点儿闹心，因为反反复复她总是做同一个梦。而父亲似乎只对改造汽车感兴趣，对女儿的烦恼全然没有半点察觉。2020年，就在东京奥运会召开前三天，桃太郎突然被警察逮捕。心音坚信父亲绝对清白，于是她找到童年时的好友，正上大学的佐渡守生（满岛真之介配音），结伴前往东京拯救父亲。在此途中，女孩不断从自己的梦中得到启示，而这些恰恰成为解开父亲被捕之谜的谜团。因此，心音决定利用自己的睡觉技能，完成这次交织着梦和现实的冒险之旅……