世界中を又にかけて宝石を狙う怪盗キッド（声：山口勝平）のもとへ、彼との対決に執念を燃やす大富豪、鈴木次郎吉（声：永井一郎）から挑戦状が届く。その内容は、世界最大の飛行船ベルツリー号に収めた宝石“天空の貴婦人”を盗んでみろというものだった。制限時間は東京－大阪間の6時間。
ベルツリー号には、次郎吉に招待された探偵、毛利小五郎（声：小山力也）とその娘の蘭（声：山崎和佳奈）、そして江戸川コナン（声：高山みなみ）たち少年探偵団も乗り込み、キッドとの対決に備える。
大空を舞台にコナン、小五郎と怪盗キッドの頭脳戦が始まろうとした、まさにその時、謎のテロリスト“赤いシャムネコ”が飛行船を襲う。
果たして、彼らのハイジャックの目的は？キッドとコナンの対決の行方は……？
今回は、飛行船をハイジャックしたテロ組織「赤いシャム猫」と名探偵コナンの対決を、名探偵コナンと怪盗キッドと平次が協力して赤いシャム猫の狙いを探り犯行を防ぐ奮闘を、名探偵コナンが秘密兵器や飛行船に仕掛けられた怪盗キッド用の防犯装置を使ってテロリストを倒すアクション、テロリストの奈良に因んだトリックを名探偵コナンと平次が協力して解くスリリングなサスペンスミステリー、名探偵コナンの映画では見応えのあるサスペンスアクションアニメ映画。
