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……?