威斯帕尼亞王國因神秘礦石引發國際關注之際，女王薩克拉·阿爾蒂亞與王儲吉爾·加烏爾突發意外身亡。公主米拉·朱麗葉拒絕繼承王位，國內隨即爆發要求廢除君主制的抗議浪潮。在奇斯伯爵陪同下，米拉出訪日本期間遭遇暗殺未遂事件。不堪重負的公主逃離歡迎宴會，在東京街頭偶遇與自己容貌相同的毛利小蘭，兩人達成身份互換協議。察覺異常的柯南展開秘密調查的同時，魯邦三世潛入威斯帕尼亞王室意圖竊取世代相傳的鉆石王冠。隨著調查深入，柯南發現米拉公主遭遇與威斯帕尼亞政變陰謀直接關聯，而魯邦在盜取王冠過程中意外觸發隱藏機關。雙方從對立轉為合作，逐步揭露奇斯伯爵策劃的連環陰謀——通過制造礦石危機推翻君主制并篡奪政權。最終柯南與魯邦聯手，在米拉公主配合下于東京塔決戰現場阻止政變計劃，成功保護王冠并使米拉恢復身份。該片作為日本電視臺開播55周年與讀賣電視臺開播50周年的聯合紀念作品，首次實現兩大國民級動畫角色的跨次元聯動。