南の島・羽ヵ島の宇宙センターにあるロケット発射場を訪れたコナンたち少年探偵団。

打ち上げの瞬間を待ちわびていたのだが、突如中止になってしまう。不自然な打ち上げ中止に違和感を覚えたコナンたちは、その理由を解明すべく捜査を開始する。

そんな中、とある調査で羽ヵ島に来ていた西の高校生探偵・服部平次も合流し、共に捜査を進めることに。しかしそこには、思いもよらぬ真実が秘められていた。

果たしてコナンたちは、宇宙に渦巻く陰謀を阻止することができるのか…！