在月黑风高的夜晚，一封犯罪预告书递交警方手中。发信人正是传说中的大盗鲁邦三世（栗田贯一 配音），他宣称即将盗取保管在美花町某银行中的梦幻秘宝——樱桃蓝宝石。此信引起警方高度关注，来自国际刑警组织（ICPO）的鲁邦三世专门搜查官钱形幸一警部（山寺宏一 配音）与日本警视厅的目暮警官（茶风林 配音）会面，双方通力联合准备迎战这个传奇大盗。经过一番激烈的角逐，盗技华丽卓绝的鲁邦三世最终将樱桃蓝宝石纳入囊中。他带着秘宝来到空无一人的码头，给一个自称阿朗?斯密斯（内野圣阳 配音）的神秘男子打电话，在阿朗身边峰不二子（泽城美雪 配音）的身姿也悠然伫立。

与此同时，在日本享有极高人气的意大利偶像歌手艾米里翁?瓦力迪（入野自由 配音）在经纪人克劳迪娅?贝尔琪（夏菜 配音）的陪同下赴日举行大型演唱会。少年侦探团的小伙伴们对偶像痴迷追捧，而柯南（高山南 配音）却对另一个人物起了疑心，那便是艾米里翁的保镖——鲁邦三世的搭档次元大介（小林清志 配音）！原来艾米里翁此前曾受到恐吓信，对方威胁如果不中止演唱会的话，将伤害艾米里翁的性命。此后毛利小五郎（小山力也 配音）和小兰（山崎和佳奈 配音）紧随艾米里翁身旁，警惕四周一切可疑之人。另一方面，少年侦探团三人组和灰原哀（林原惠美 配音）、阿笠博士（绪方贤一 配音）一同追查鲁邦三世的踪迹，结果三个孩子却意外见到了鲁邦的好友石川五卫门（浪川大辅 配音）。

演唱会当日，五万人云集东都体育场。柯南与灰原哀潜行其中，寻找樱桃蓝宝石交易的嫌疑人。而鲁邦、警方都也怀着各自的目的暗中展开行动。一时间，侦探、盗贼、警察以及阿朗所率领的神秘组织在喧嚣吵闹的运动场进行激烈的角力。伴随着震耳欲聋的乐曲声和欢呼声，恐怖的阴谋开始浮出水面。

 鲁邦的真正目的是什么？柯南他们又能否阻止那个可怕的计划呢？！