物語の鍵を握るのはFBI所属のスナイパー赤井秀一と赤井ファミリー
逃げ場なし！絶体絶命のコナンの運命は！？

名探偵コナン劇場版最新作『名探偵コナン ハイウェイの堕天使』の公開を記念して、最新作のキーパーソンとなる世良真純が大活躍する劇場版第24弾を放送。４年に１度開催される世界的スポーツ大会のスポンサーが、次々に狙われる事件が発生。15年前にアメリカでも同様の事件が起きていたことからFBIも動き出し、沖矢昴こと赤井秀一はコナンに協力を求める。時を同じくして、MI6の世良真純と母・メアリーも日本に現れ…。犯人と人質を追って、真空超電導リニアに乗り込んだコナンと世良真純。２人は、暴走するリニアを止めることはできるのか？時速1000kmで走行する真空超電導リニア。逃げ場ナシ、絶体絶命のノンストップアクション！

４年に１度のスポーツの祭典「WSG東京」が東京・芝浜で開催されることになり、新名古屋と芝浜を結ぶ真空超電導リニアの開通も決定した。「WGS東京」の記念パーティーの会場で突然停電が発生し、園子（松井菜桜子）の父・史郎（松岡文雄）が、会場から忽然と姿を消してしまう。会場を訪れていた少年探偵団（岩居由希子、高木渉、大谷育江）の活躍で、史郎を無事に発見するが、「WGS東京」のスポンサーを狙った同様の事件が起こっていることを知ったコナン（高山みなみ）は、独自に調査を開始する。

一方で15年前アメリカで起きた「WSG」のスポンサーを狙った連続拉致事件と、今回の事件の関係を探るため、FBIの赤井秀一（池田秀一）も動き始めていた。当時、FBI長官として事件を担当したアラン・マッケンジー（チャールズ・グラバー）は、今は「国際WSG協会」の会長に就任していた。コナンは、次に狙われるのは「WSG東京」のスポンサーのジョン会長（楠大典／ライアン・ドリース）だと推理。ジョンがリニアの初走行の日に狙われる可能性が高いと読み、コナンは少年探偵団を初走行の試乗会から遠ざける。その頃、赤井の母・メアリー（田中敦子）と妹の世良（日髙のり子）も名古屋に向かっていて…。