ยางามิ ไลท์ นักเรียนอัจฉริยะได้เจอสมุดโน้ตเล่มหนึ่งในคืนฝนตก สมุดเล่มนั้นวิธีใช้เป็นภาษาอังกฤษเขียนไว้ว่า เดธโน้ต คือ บันทึกของยมฑูต "ลุค" ได้ทำตกไว้ วิธีใช้เดธโน้ตคือเขียนชื่อและนามสกุลของคนที่ต้องการฆ่า โดยผู้เขียนต้องรู้จักหน้าตาของคนๆ นั้น จะส่งผลให้คนผู้นั้นตายภายใน 40 วินาที หลังจากไลท์เก็บเดธโน้ตได้ เขาก็ใช้มันฆ่าอาชญากรทีละคนจากข้อมูลที่เขาเก็บไว้ ทุกคนเรียกเขาว่า "คิระ" จากความซับซ้อนของคดีคิระ องค์กรตำรวจลับของโลกได้ส่ง แอล มาคลี่คลายคดีเพราะเขาได้ชื่อว่าเป็นนักสืบอัจฉริยะ ที่ไม่เคยคลี่คลายคดีไม่ได้ ความมันส์แบบลุ้นระทึก การไล่ล่าแบบสืบสวนสุดเข้มข้นเริ่มขึ้นแล้ว

โคนัน รัน ไฮบาระ ไอ และดอกเตอร์อากาสะ ได้รับเชิญให้ไปร่วมงานเลี้ยงฉลองตำแหน่งนางงามญี่ปุ่น หรือ มิสแจแปนนีสค์ (Miss Japaneseque) ที่ซึ่งมีการขู่สังหารโคโตบุกิ คาเรน ผู้ครองตำแหน่งคนปัจจุบัน นอกจากนั้นเอโดงาวะ โคนันและไฮบาระ ไอได้รับประทานเค้กที่มีส่วนผสมของเหล้าที่มีส่วนผสมของสารที่ที่ช่วยเพิ่มความเร็ว (Enhancer) ในการเพิ่มจำนวนเซลล์เป็นทวีคูณ โดยไม่ทราบว่าเป็นเหล้าชนิดใด ทำให้ทั้งสองกลับร่างเดิมชั่วคราว ซึ่งเป็นเวลาเดียวกับที่องค์กรชุดดำกำลังไล่ล่าตัวมิยาโนะ ชิโฮะ (หรือ ไฮบาระ) ในขณะนั้นเอง โคโตบุกิ คาเรนก็ถูกสังหาร ชินอิจิต้องใช้ความสามารถของเขาเพื่อพาไฮบาระและทุกคนรอดจากการตามล่าขององค์กรชุดดำ ในขณะเดียวกันก็ต้องไขคดีฆาตกรรมที่เกิดขึ้นในงานอีกด้วย