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，消失的自卫队员又引起军方的恐慌与猜测。原来某国神秘间谍X已悄悄登上宙斯盾，伺机盗取战舰上的绝密情报。 为了找出隐藏的对手，柯南和灰原哀（林原惠美 配音）、阿笠博士（绪方贤一 配音）、服部平次（堀川亮 配音）以及远山和叶（宫村优子 配音）通力合作，与间谍展开连番斗智斗勇的较量……
劳拉·贝莉 海利·乔·奥斯蒙 威尔·弗里德尔 詹姆斯·C·马西斯三世 连姆·奥布赖恩 劳拉·波斯特 史蒂夫·布卢姆 特雷弗·德瓦 邦坡尔·罗宾逊 罗杰·克莱格·史密斯 弗雷德·塔特西奥 特拉维斯·威林厄姆 米克·温格特
特罗伊·贝克 布莱恩·T·德莱尼 克里斯·迪亚曼托普洛斯 Alastair Duncan 理查德·埃帕卡 诺尔·费舍 威尔·弗里德尔 尤里·洛文塔尔 戴夫·B·米谢尔 卡里·佩顿 罗杰·克莱格·史密斯 弗雷德·塔特西奥 Amanda Troop 卡瑞·伍尔
田中真弓 冈村明美 中井和哉 山口胜平 平田广明 大谷育江 山口由里子 矢尾一树 长岛雄一 中尾隆圣 银河万丈 水田山葵 土井美加 京田尚子 中友子 高户靖广 青野武 竹本英史 沼田祐介 高冢正也 西胁保 平井启二 藤本隆弘 织田优成 松原大典 福原耕平 宫坂俊藏 宫崎宽务 石黑千寻 台奈津树 藤堂真衣 富冈美沙子 中川智美 砥出惠太 桥爪知久 赤羽根健治 中博史 石森达幸 山崎和佳奈 北岛康介 皆藤爱子 竹中直人
田中真弓 冈村明美 中井和哉 山口胜平 平田广明 大谷育江 山口由里子 矢尾一树 长岛雄一 草尾毅 竹本英史 福原耕平 藤本隆弘 增田隆之 平井启二 松原大典 池田秀一 山口智充
松本梨香 大谷育江 梶裕贵 伊濑茉莉也 牧口真幸 林原惠美 三木真一郎 犬山犬子 佐藤惠 生天目仁美 下屋则子 赤崎千夏 古岛清孝 钉宫理惠 森川智之 竹内顺子 佐仓绫音 佐藤健辅 石冢运升 藤原龙也 山寺宏一 中川翔子 篠原信一
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