江户川柯南 配音 高山南(日语) ;李世荣(普通话)
外表看似小孩，其真实身份是被称作“日本警察的救世主”的高中生侦探——工藤新一。和青梅竹马的毛利兰在游乐园约会时，目击到黑衣组织的交易现场，被灌下开发中的毒药——APTX4869，身体缩小了。从此以后化名江户川柯南，寄住在父亲以侦探为业的小兰家，过着日复一日解决案件的日子。
工藤新一 配音 山口胜平(日语) ;张杰(普通话)
江户川柯南原本的样子。被称为“日本警察的救世主”，以高中生侦探身份活动。父亲是世界级推理小说家工藤优作，母亲是前人气女演员藤峰有希子，他是这对名人父母的儿子。崇拜夏洛克·福尔摩斯，擅长足球。自从被灌下APTX4869，就断了消息，过上了柯南的生活。
毛利兰 配音 山崎和佳奈(日语) ;季冠霖(普通话)
工藤新一的青梅竹马。空手道部主将，拥有都大会第一名实力的文武双全的女高中生。一边等待突然消失的新一的归来，一边温柔地看护着寄住的柯南以及少年侦探团。本作中，父亲小五郎被当作爆炸恐袭的犯人而被逮捕，因而激烈地动摇。向身为律师的分居中的母亲妃英理求助。
毛利小五郎 配音 小山力也(日语)
小兰的父亲，与妻子妃英理分居中。经营着侦探事务所，以前是警视厅搜查一科的刑警，与目暮警部是故交。多亏柯南的名推理而作为“沉睡的小五郎”一跃成名。本作中，突然被当作爆炸恐袭的犯人，备受责难。
安室透 配音 古谷彻(日语) ;藤新(普通话)
成为了毛利小五郎弟子的私家侦探，在事务所楼下的波洛咖啡厅打工。其真实身份，是黑衣组织的成员“波本”、隶属于警察厅警备局警备企划科（俗称：公安警察）的“降谷零”。
目暮十三 配音 茶风林(日语)
强行犯三系的警部。责任感强，在现场常以人命优先。也深得部下信赖。曾是小五郎刑警时代的上司。
阿笠博士 配音 绪方贤一(日语)
住在工藤新一家隔壁的发明家。知道柯南的真实身份，用各种各样的发明来支援他。保护相同状况的灰原哀，对少年侦探团也照料得很好。本作中制作出了特制的无人机，让少年侦探团玩耍。
吉田步美 配音 岩居由希子(日语)
少年侦探团的偶像存在。自称“可爱的女侦探”，好奇心旺盛，但也是个爱哭鬼。另外，很喜欢柯南，她在灰原转学之初，也曾含有醋意地问“你喜欢柯南吗”，但现在是少年侦探团女成员，进行着团队合作。
小岛元太 配音 高木涉(日语)
自称少年侦探团团长。经常说错话，有无人匹敌的强大正义感。有很大食量的吃货，最喜欢鳗鱼饭。
圆谷光彦 配音 大谷育江(日语) ;李子璇(普通话)
认真的头脑派，有时也会解救柯南的危机……有协作性，是个绅士，有时也会守护步美和灰原。
灰原哀 配音 林原惠美(日语) ;阎萌萌(普通话)
同柯南一样喝下APTX4869变成小孩子的样子。虽然是黑衣组织中开发药物的研究者，但姐姐被杀后开始逃亡。本作中也是柯南的支援。
橘境子 配音 上户彩(日语) ;郭月(普通话)
负责嫌疑人毛利小五郎的辩护工作的律师。负责了许多被公认为“进行起诉的检方有99.9%胜率”的公安案件，而到现在为止的审判竟然全部败诉。
羽场二三一 配音 博多大吉(日语)
曾是境子所属的律师事务所的职员，以法官为目标的司法实习生。因某个事件而丧生的死者。
风见裕也 配音 飞田展男(日语)
隶属于警视厅的公安部。知道降谷（安室）的为数不多的人物。虽然年龄是比降谷大1岁的30岁，但所属不同还是会服从上司的命令。隐约觉得柯南“不是个普通的孩子”。
黑田兵卫 配音 岸野幸正(日语)
本作初登场的独眼管理官。接任升为警视正的松本清长管理官。在事故中陷入近10年的意识不清状态住进警察医院。在这场事故中烧伤、白发、右眼成为义眼。知道柯南的实力，对新一也展现出兴趣的有多重谜团的人物。
妃英理 配音 高岛雅罗(日语)
毛利小五郎的妻子，小兰的母亲。与小五郎分居了10年以上。被称作“司法界的女王”的杰出律师，新一的母亲——有希子是她的挚友。本作中，因亲属辩护会变得不利而为小五郎寻找其他律师。
栗山绿 配音 百百麻子(日语)
在妃法律事务所，是支持所长英理工作的秘书。本作中支持着英理，也不知为何收到了来自工藤新一的请求……
榎本梓 配音 榎本充希子(日语)
毛利侦探事务所楼下的波洛咖啡厅的店员。本作中与安室一起给波洛外出采购。
铃木园子 配音 松井菜樱子(日语) ;佟心竹(普通话)
直爽时髦的铃木财阀大小姐。与小兰和新一是幼儿园时起的青梅竹马，小兰的挚友。本作中相信小五郎是无辜的，支持着小兰。
白鸟任三郎 配音 井上和彦(日语)
强行犯三系的职业组警部。认真且冷静沉着，受旁人信赖。
佐藤美和子 配音 汤屋敦子(日语)
强行犯三系的一点红。在科上很受欢迎的美女刑警。虽然思念殉职的松田刑警，但现在正和高木刑警职场恋爱中。
千叶和伸 配音 千叶一伸(日语)
强行犯三系的胖刑警。特摄迷。假面超人和哥美拉的粉丝。一度曾瘦下来过但是反弹了。
高木涉 配音 高木涉(日语)
强行犯三系的老好人刑警。与柯南关系很好，有时也能透露内部情报。与佐藤刑警恋爱进行中，可总是被旁人打搅。
日下部诚 配音 川岛得爱(日语) ;宝木中阳(普通话)
工作认真的小五郎案件负责检事。在调查中，认为小五郎完全没有作为爆炸恐袭犯人的动机，向上司岩井总管提出追加调查。
岩井纱世子 配音 富永美衣奈(日语)
隶属于东京地检公安部的检事总管。被负责小五郎案的部下日下部检察官推荐案件追加调查，但岩井总管将其驳回。似乎对警察厅的公安警察言听计从。
