迎来14岁生日的明智安娜，在戴上房间里摆放的吊坠时，与妖精波奇探相遇。随后被吊坠的光芒吞噬，醒来后竟来到了——

安娜被未来带到Cure侦探事务所。事务所里自称天才博士的妖精——杰特，查明了时间穿越的起因正是波奇探。

安娜等人在Cure侦探事务所的共同生活开始了，每天忙于打扫和整理。为了添置家具和杂货而外出时，遇到了一家店铺的招牌标志消失不见的事件。

Cure侦探事务所迎来了第一位委托人。安娜等人寻找着似乎在车站前被人拿错的包包，此时幻影怪盗团出现了。

为了给未来送伞而来到真未来学园的安娜，遇见了正在发愁的真理子，开始寻找她妹妹惠子的下落。另一边，未来也受理事长委托，调查高中部的幽灵骚动。

未来把倒下的波奇探交给安娜和杰特前辈照看，独自冲出去夺回真相宝石。被留下的安娜向杰特前辈坦白了自己没能把Pre-Kit交给未来的原因。

安娜转到了未来所在的班级，可以到真未来学园上学了。她正为宽敞的校舍惊叹时，却和未来一起被困在了伍右卫门制造的"机关迷宫"之中。

安娜等人决定将杰特前辈的发明品Pre-Kit做成周边商品来开店。在准备店铺的过程中，被问及神奇咒语与护目镜的杰特前辈，开始回顾自己的过去。

为了拍摄电视节目，超人气演员家入绢来到真未来学园。本来是一个参与演剧部话剧的企划，但开演前夕，作为重要服装的礼服却从活动室里消失了。

Cure侦探事务所来了一位委托人，希望调查母亲的肖像画。委托人的母亲是著名的风景画家，为何只留下一幅自画像？安娜等人开始了调查之旅。

一封来自幻影怪盗团的预告函送到了宝生美术馆。安娜等人也前往现场，但在被盯上的名为"星光公主"的项链的展厅里，安娜被露露卡搭话了。

为了收集Cure Arcana·Shadow的情报，安娜等人展开了调查。另一边，露露卡为了得到寄宿着真相宝石的许愿手环，变装成店员潜入了持有者所在的CD店。

安娜等人追赶偷走机器人玩偶后逃走的尼吉。在迎战犯罪怪之际，露露卡带着"乌索诺瓦大人开始行动了"的消息赶来了。

上学路上，学生会长澪提醒安娜等人不能把小包形态的波奇探带进学校。第二天，在Cure侦探事务所看家的波奇探，为了给安娜他们送信而独自跑了出去。

从伦敦寄来的信让安娜等人得知，Cure Arcana·Shadow曾是一位名叫森亚露露卡的天才侦探。为了寻找线索前往湖边调查时，露露卡出现在那里——

小说家艾莉来到Cure侦探事务所，希望能"为了寻找下一部作品的灵感而雇我当侦探"。这时刚好有位委托人上门，请求"帮忙寻找走失的猫"。

看到委托人母子，安娜想起了自己的母亲。出门采购散心的路上，来爱叫住了她，邀请她去啾啾甜品店。察觉到安娜状态有异的来爱，提议让自己为安娜做一个蛋糕。

安娜等人帮忙筹备在宝生美术馆举办的玻璃艺术家新堂美佐子的展览会。镇展之宝是名为"12时的遗忘之物"的玻璃鞋，然而从搬运台车的箱子里却飞出了大量玻璃鞋，引发一片骚乱。飞出的大量鞋子是树脂制成的赝品，骚乱中真正的"12时的遗忘之物"不翼而飞。安娜和未来断定是幻影怪盗团所为，到美术馆外寻找线索时，竟在那里遇到了来到真未来市观光的江户川柯南、毛利兰和毛利小五郎——。名侦探光之美少女与江户川柯南联手出击，解开事件的谜团，迎战幻影怪盗团……！！

安娜与未来踏上了修学旅行。然而伍右卫门出现了，将列车变成了"迷宫列车"。距离下一站只有30分钟，两人边解谜边追赶伍右卫门。

Cure侦探事务所收到一封求救信，写着"岛屿可能就要消失了"，安娜和未来乘船来到了一座孤岛。为了完成委托，她们挑战岛上流传的歌谣的秘密——