Der 17-jährige (im Manga 16-jährige) Oberschüler Shin’ichi Kudō wird als Erlöser der japanischen Polizei angesehen. Sein größtes Vorbild ist Sherlock Holmes; außerdem ist er ein ausgezeichneter Fußballspieler. Er ist der Sohn von Yūsaku Kudō, einem berühmten Krimischriftsteller und Hobbydetektiv, und Yukiko Kudō, einer ehemaligen Schauspielerin. Nachdem er durch ein Gift der Schwarzen Organisation verjüngt wurde, lebt er unter dem Namen Conan Edogawa bei seiner Sandkastenfreundin Ran Mōri und ihrem Vater Kogorō Mōri. Er ist in Ran verliebt. Mit seinem „Narkosechronometer“, einer von Professor Agasas Erfindungen, betäubt er meist Kogoro und ahmt seine Stimme mithilfe des „Stimmentransposers“ nach; so kann er auch unentdeckt Fälle lösen. Shin’ichis Name bedeutet im Japanischen „eine Wahrheit“, und sein Motto lautet dementsprechend: „Es gibt immer nur eine Wahrheit und ich finde sie“.

Ran Mōri ist die Sandkastenfreundin von Shin’ichi. Als Kapitänin der Karatemannschaft ihres Viertels ist sie bekannt für ihre Schlagkraft. Sie ist zwar manchmal ziemlich aufbrausend, doch sie hat eine fröhliche Persönlichkeit und sorgt sich immer um andere; manchmal vergisst sie dabei sogar sich selbst. Sie wohnt bei ihrem Vater Kogorō und versucht immer wieder, ihre getrennt lebende Mutter Eri Kisaki dazu zu bewegen, zu ihrem Vater zurückzukehren. Sie ist heimlich in Shin’ichi verliebt, was sie ihm gegenüber aber nie offen zugibt. Conan behandelt sie wie einen kleinen Bruder, allerdings gibt es Anzeichen, dass sie zumindest unbewusst vermutet, dass dieser Shin’ichi sein könnte.

Kogorō Mōri ist der Vater von Ran Mōri. Er kann Conan nicht leiden und versucht ihn oft schlecht zu machen, jedoch ist er auch bereit, für einen Fall mit ihm zu ermitteln. Früher war er Kriminalpolizist, wurde aber wegen eines schwerwiegenden Fehlers aus dem Dienst entlassen; seine Frau Eri verließ ihn kurze Zeit später. Seither ermittelt Kogorō mehr schlecht als recht als Privatdetektiv. Doch als Conan auftaucht, wird er unter dem Namen Der schlafende Kogoro bzw. Der Detektiv der seine Fälle im Schlaf löst bekannt, da Conan ihn beinahe bei jedem Fall betäubt und mit dem Stimmentransposer die Fälle in Kogorōs Namen löst. Er betrinkt sich häufig und ist ein großer Fan der J-Popsängerin und Schauspielerin Yōko Okino. Allerdings hat Kogoro in der Tat verborgene kriminalistische Fähigkeiten, mit denen er Fälle auch ohne Conans „Hilfe“ lösen kann – jedoch nur, wenn ein Fall ihn ganz persönlich berührt.

Professor Hiroshi Agasa ist 52 Jahre alt, wohnt neben der Villa der Kudōs und seit jeher eng mit Shin’ichi und dessen Familie befreundet. Seine Erfindungen erweisen sich für Conan als sehr nützlich. So versorgt Agasa Conan unter anderem mit dem Stimmentransposer oder dem Narkosechronometer, die Conan am häufigsten für das Lösen der Fälle verwendet.

Die 18-jährige Shiho Miyano war ein Mitglied der Schwarzen Organisation und unter dem Decknamen Sherry bekannt. Ihre Eltern waren bereits Mitglieder der Organisation und haben mit der Entwicklung des Giftes APTX 4869 (Apoptoxin 4869) angefangen. Weil ihre Eltern starben, wurde sie von der Organisation zur Ausbildung nach Amerika geschickt. Shiho und ihre Schwester Akemi wollten aus der Organisation aussteigen, doch Gin ermordete Akemi und Shiho wurde von der Organisation gefangen genommen. Um der Strafe der Organisation zu entgehen, versuchte sie sich mit dem von ihr selbst entwickelten Gift das Leben zu nehmen; sie verwandelte sich jedoch wie Shin’ichi in ein Kind zurück, konnte so fliehen und lebt von da an bei Professor Agasa. Shiho unterstützt Conan unter dem Namen Ai Haibara und ist ein Mitglied der „Detective Boys“. Sie hat offensichtlich zarte Gefühle für Conan/Shin’ichi entwickelt, doch wegen ihrer distanzierten Art und weil dieser seinerseits Ran nahesteht, hält sie sich davor zurück, ihm ihre Gefühle offen zu gestehen.

Eine Gruppe aus Conans und Ais Klasse, die sich zu Detektiven ernannt haben und seitdem in irgendwelche gefährliche Fälle geraten und sie – meistens durch Conan – mit Brillanz lösen. Ihre Mitglieder sind neben Conan und Ai:

• Ayumi Yoshida: Ein junges, sehr fröhliches Mädchen. Obwohl naiv und sehr furchtsam, ist sie mit ihrem unerschütterlichen Optimismus ein unersetzliches Mitglied der Gruppe. Sie ist offen in Conan verliebt, was ihren männlichen Kameraden allerdings nicht so gut gefällt.
• Mitsuhiko Tsuburaya: Nach Conan und Ai der intelligenteste und gebildetste der Detective Boys, da er aus einer Lehrerfamilie stammt. Er ist zunächst in Ayumi verliebt, nach und nach entwickelt er aber auch tiefere Gefühle für Ai.
• Genta Kojima: Ein dicklicher, kräftiger Junge und der selbsternannte Anführer der Detective Boys. Obwohl er ziemlich großspurig ist und dazu tendiert, eher seine Muskeln als seinen Kopf einzusetzen, ist er dennoch ein treuer und zuverlässiger Kamerad. Auch er ist in Ayumi verliebt. Außerdem zeigt er eine ausgeprägte Vorliebe für die Speise Unagi Meshi (gebratener Aal auf Reis).

Genauso wie Shin’ichi ist der gleichaltrige Heiji Hattori ein überaus erfolgreicher Detektiv aus Ōsaka. Bei der zweiten Begegnung der beiden findet er heraus, dass Conan Shin’ichi ist; dies behält er jedoch für sich. Seitdem sind sie die besten Freunde und lösen so manchen Fall gemeinsam. Heijis Vater ist Polizeipräsident von Ōsaka. Heiji taucht zumeist zusammen mit seiner Jugendfreundin Kazuha auf, die ihn auf fast all seinen Reisen begleitet und in die er heimlich verliebt ist. Heiji ist die Nummer 2 der Kendokämpfer in der ganzen Region. Heijis besondere Merkmale sind seine Baseballmütze, seine dunkle Hautfarbe und sein stark ausgeprägter Kansai-Dialekt, der ein Vorgehen Heijis in Verkleidung oftmals ziemlich erschwert.

Kazuha Toyama ist die Sandkastenfreundin von Heiji und später auch eine gute Freundin von Ran, nachdem sie sie zuerst für eine Rivalin gehalten hatte. Ihr Vater ist Hauptkommissar in Ōsaka und arbeitet mit Heijis Vater zusammen. Beide Familien sind gut miteinander befreundet. Wie Heiji beherrscht auch Kazuha eine Kampfkunst, sie hat den 3. Dan in Aikidō. Kazuha ist schon seit Kindertagen heimlich in Heiji verliebt, schafft es jedoch nicht, ihm dies zu sagen.

Jūzō Megure: Jūzō Megure ist ein Kommissar der japanischen Polizei. Vor Kogorōs Entlassung war er dessen Vorgesetzter. Jetzt wird es vorwiegend ihm zuteil, seine Fälle zusammen mit Kogorōs vermeintlicher Hilfe zu lösen. Sein Markenzeichen ist der Schlapphut, mit dem er versucht, eine Narbe aus einem frühen Fall zu verdecken, bei dem er seine spätere Frau Midori kennenlernte. Ihm unterstellt sind die Inspektoren Wataru Takagi und Miwako Satō.

Inspektorin Miwako Satō ist eine Beamtin der japanischen Polizei, die von fast allen Kollegen aus der Abteilung verehrt wird. Sie ist die Einzige, die Conans vermeintlich unbeabsichtigten Einfälle mit Freude aufnimmt. Als sie noch zur Grundschule ging, verstarb ihr Vater bei einem Autounfall während der Ausübung seiner Pflicht, was sie dazu veranlasste Polizistin zu werden. Aufgrund des tragischen Todes ihres Kollegen Jinpei Matsuda fällt es ihr zuerst schwer, ihre wahren Gefühle für ihren Kollegen Wataru Takagi zu offenbaren; beide werden jedoch später ein festes Paar.

Wataru Takagi ist ebenfalls ein Inspektor der japanischen Polizei und fungiert als rechte Hand von Kommissar Megure. Er ist schüchtern und tollpatschig, hat aber vielversprechende Tendenzen und vertraut in die Fähigkeiten Conans. Darüber hinaus ist er der einzige Kriminalist, der hinter Conan jemand anderes vermutet. Er ist von Anfang an in seine Kollegin Satō verliebt, aber erst nach sehr vielen Hindernissen kommen die beiden schließlich zusammen.

Ninzaburō Shiratori ist genau wie Satō und Takagi ein Beamter der japanischen Polizei und stammt aus einer reichen Familie. Er ist oft sehr eitel und eingebildet und findet Conans Verhalten manchmal sehr merkwürdig. Shiratori traf in seiner Kindheit ein Mädchen, in das er sich verliebte und sie später als Sato wieder zu erkannt haben glaubte; er findet später jedoch seine wahre Liebe in Sumiko Kobayashi wieder, der Klassenlehrerin der Detective Boys.