身穿黑色制服的少女灰原哀，是个看似平凡的高中生，但背后隐藏着一个惊人的身份——她是日本警察组织“黑衣组织”成员，同时也是天才侦探工藤新一变成的小学生名侦探柯南的助手。
某一天，灰原哀接到了一项重要任务。据情报显示，柯南的导师、着名侦探毛利小五郎成为了一宗离奇命案的嫌疑犯。这个消息让灰原哀感到震惊，因为她一直将毛利小五郎视为自己的偶像和导师。然而，无论如何，她必须继续调查，找出真相。
灰原哀开始对毛利小五郎的过去进行深入调查。她了解到，毛利小五郎曾是一位杰出的警察，但因某个案件的失败而辞去了警察职务，成为了一名律师。尽管他在律师界也取得了很大的成功，但他的侦探本能从未消失。因此，他成为了许多案子的破案者。
灰原哀想，如果毛利小五郎真的是凶手，他一定有自己的理由。于是，她开始追踪毛利小五郎的行踪，调查他最近的活动。她发现，毛利小五郎最近一直在调查一个涉及金融欺诈的案件。灰原哀意识到，也许这个案件是关键。
她深入挖掘案件的背景，发现了一个犯罪集团的存在。这个集团涉及了多个行业，包括银行、证券和保险等。他们利用虚假的投资计划，诱骗无数人投资，然后窃取资金。而毛利小五郎的调查活动似乎已经引起了他们的注意。
灰原哀决定潜入犯罪集团内部，获取更多的证据。她通过一位朋友的介绍，接触到了一个名叫黑羽的神秘人物。黑羽声称自己是犯罪集团的一员，可以提供内部的情报。灰原哀和黑羽见面，黑羽向她透露了集团的运作方式和高层成员的信息。
灰原哀得到的情报十分重要，她决定将其转交给警方。她将信息交给了自己的上司，警察局长津村。津村对这个案件非常重视，立即组织了一支秘密行动小组，准备将犯罪集团一网打尽。
灰原哀的贡献得到了肯定和赞赏，但她并没有停下脚步。她为了保护自己的导师毛利小五郎，决定亲自揭露真相。她找到了集团的首脑，一名名叫蔡澄（cai cheng）的华裔商人。蔡澄在日本拥有庞大的商业帝国，他利用金融欺诈手段，不仅获取了巨额财富，还掌握了大量的政商关系。
灰原哀暗中追踪了蔡澄的行踪，发现他将在某个晚上与一位高层成员进行秘密会面。她决定趁机将蔡澄抓捕归案。在行动当天，灰原哀与警方合作，成功将蔡澄和他的手下逮捕。
蔡澄的被捕引起了轩然大波，媒体纷纷报道了此事。人们惊讶地发现，原来那位被指控的凶手毛利小五郎，正是揭开犯罪集团真相的主要人物。他利用自己的律师身份，深入调查和搜集证据，最终成功将犯罪集团绳之以法。
灰原哀站在记者们的镜头前，接受采访。她谦虚地说：“我只是尽了自己的一份力量，真正的英雄是毛利小五郎。”她的话语感动了很多人，毛利小五郎的名声也因此恢复。他被证明是清白的，同时也被赞誉为一位伟大的侦探。
这个故事告诉我们，正义和真相永远不会被遮掩。灰原哀的勇气和智慧不仅帮助了自己的导师，也为社会带来了公正与安宁。她证明了，即使是一个年轻的高中生，只要有坚定的信念和勇气，也能改变世界的面貌。毛利小五郎和灰原哀的合作，成为了一个史无前例的侦探传奇。