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在梦原国的国庆日时，本来是一片祥和的节日气氛。突然，天色为之大变，位于梦原海水下面的邪灵城里，邪灵王指示许多怪兽向故事世界发动袭击。为了避免国家受到破坏，梦原的统治者——波拉公主，派出了她的十二勇士，即十二生肖守护神来保护梦原国。守护神们各有各的性格和特点，他们在彼此协作中穿越时空，来到了被破坏的故事世界，找出邪灵… -
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…
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阳光明媚的一天，柯南（高山南 配音）、小兰（山崎和佳奈 配音）以及少年侦探团的伙伴们随同毛利小五郎（小山力也 配音）来到大阪，参加在当地举行的“高中生皋月杯”百人一首和歌大赛。期间，他们还见到了彼此的好友服部平次（堀川亮 配音）和远山和叶（宫村优子 配音）。就在比赛进行中途，一封爆炸预告信送到电视台，警方迅速行动起来组织疏…
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一天毛利小五郎收到一张请帖，里面是谜样男子的委托，需要前往横滨的一个游乐场。小五郎和柯南一行人快乐地到达欢乐的游乐场，还带上了可以出入无阻代表VIP的手表，不料正中那名神秘男子的圈套。所有带上手表的人不得离开游乐场，否则便会发生爆炸。从现在开始到晚上十点，柯南和小五郎如果不能解开谜题，兰和少年侦探团也会随着游乐园粉身碎骨…
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原島拓也、時村和樹和須賀沼大三名少年机缘巧合地获得了神奇的宝石パワーストーン，并唤醒了勇者机器人ドラン。而ワルザック共和帝国的第一王子ワルター则为了自己的野心而对三人发动了攻击，于是少年们的战斗就这么开始了。