《名侦探柯南：百万美元的五棱星》的故事发生在北海道函馆。怪盗基德向斧江财阀的收藏库发出预告，目标竟是江户幕府时期新选组副长土方岁三的日本刀。一直以盗取华贵宝石闻名的基德为何会盯上一把刀，谜团由此展开。
与此同时，被誉为西部名侦探的服部平次和柯南一行因参加剑道大会来到函馆。基德实施预告的当天，平次识破了他的伪装，并一路展开追捕。就在此时，函馆仓库街发现了一具胸口带有十字伤口的尸体，调查也牵扯出一名活跃于亚洲地区、被称为死之商人的美籍日裔军火商。
这名军火商一直在寻找斧江家初代家主埋藏于函馆的宝藏。斧江家曾在江户幕府战争时期深耕军需产业，传说那份宝藏中藏有足以扭转幕末纷争的强力武器，而它似乎与基德意图盗走的日本刀存在密切联系。基德锁定目标的同时，一名神秘剑士也正步步逼近。
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