灰原哀（宫野志保）因姐姐宫野明美被黑衣组织杀害而逃离组织，寄住在阿笠博士家。本片聚焦她与黑暗组织的恩怨，以豪华列车“神秘列车”为舞台，上演惊险追逐。柯南与灰原哀联手，对抗潜伏在车上的组织成员，揭开幕后黑手“A药”的真相。在列车爆炸的危机中，灰原哀直面内心恐惧，展现出坚强的一面，而新一与兰的感情线也穿插其中。影片紧凑悬疑，情感细腻，是灰原哀粉丝必看之作。