Suatu malam, Institut Mikroorganisme Nasional Tokyo diserang oleh organisasi misterius yang menamakan diri mereka "Kucing Siam Merah". Kelompok ini menyebabkan ledakan di sebuah laboratorium dengan keamanan tinggi yang menyimpan virus-yang disebut-sebut memiliki tingkat kematian 80% tanpa obat yang diketahui. Aksi teror ini mendominasi berita utama, membayangi peresmian pesawat terbang terbesar di dunia yang dikembangkan oleh Jirokichi Suzuki. Uniknya, peluncuran tersebut memiliki catatan yang dilampirkan untuk Kaito "Kaitou Kid" Kuroba, yang menantangnya untuk mencuri permata yang dipamerkan, yaitu Lady Sky yang termasyhur.Conan Edogawa diizinkan untuk menaiki pesawat tersebut bersama dengan Kogorou Mouri, Ran Mouri, Sonoko Suzuki, Profesor Agasa, dan Detective Boys. Namun, kesenangan mereka terhenti ketika seorang penelepon yang tidak dikenal menghubungi Jirokichi dan menyatakan bahwa mereka telah melepaskan virus tertentu di ruang merokok. Segera setelah itu, gejala-gejala mulai muncul di antara para penumpang dan kekacauan pun terjadi. Memanfaatkan kesempatan, Kucing Siam Merah tiba-tiba muncul dan membajak pesawat!Untuk menghentikan para penyerang, Conan dan Kaitou Kid, bersama dengan sekutu mereka, harus bekerja sama untuk menguraikan petunjuk dan menemukan tujuan Kucing Siam Merah yang sebenarnya sebelum waktu habis.