Suatu malam, Institut Nasional Mikroorganisme Tokyo diserang oleh organisasi misterius yang menamakan diri mereka “Red Siamese Cats.” Kelompok tersebut menyebabkan ledakan di laboratorium berkeamanan tinggi yang menyimpan virus—dikatakan memiliki tingkat kematian 80% tanpa obat penawar yang diketahui. Aksi teror ini mendominasi headline berita, mengaburkan pengenalan balon udara terbesar di dunia yang dikembangkan di bawah kepemimpinan Jirokichi Suzuki. Secara aneh, pengenalan tersebut dilengkapi dengan catatan untuk Kaito “Kaitou Kid” Kuroba, menantangnya untuk mencuri permata yang dipamerkan—Lady Sky yang terkenal.

Conan Edogawa diizinkan naik ke balon udara bersama Kogorou Mouri, Ran Mouri, Sonoko Suzuki, Profesor Agasa, dan Detective Boys. Namun, kesenangan mereka terhenti ketika seorang penelepon tak dikenal menghubungi Jirokichi dan menyatakan bahwa mereka telah melepaskan virus tertentu di ruang merokok. Tak lama setelah itu, gejala mulai muncul di antara penumpang dan kekacauan pun meletus. Memanfaatkan kesempatan itu, Kucing Siam Merah tiba-tiba muncul dan menyandera kapal udara!

Untuk menghentikan penyerang, Conan dan Kaitou Kid, bersama sekutu mereka, harus bekerja sama untuk memecahkan petunjuk dan menemukan tujuan sebenarnya Kucing Siam Merah sebelum waktu habis.