Wegen des großen Erfolgs der Mangaserie startete im Januar 1996 die gleichnamige Animeserie auf dem Sender ytv (Yomiuri Terebi) und dem zugehörigen Fernsehnetzwerk von NTV in Japan.

Bis Anfang 2009 wurde Detektiv Conan dort immer Montags um 19:30 Uhr ausgestrahlt, mitunter auch mit mehrstündigen Specials. Nachdem die Serie dann nicht mehr an die früheren enormen Quotenerfolge anknüpfen konnte, wurde der Sendeplatz ab April 2009 auf 18:00 Uhr am Samstag verschoben. Neben den inzwischen über 975 Folgen wurde seit 1997 jedes Jahr ein Kinofilm produziert. Der Erfolg spiegelt sich auch in der Vielzahl an veröffentlichten OVA, Crossover-Specials mit anderen Serien sowie Videospielen wieder.

In Deutschland lief die Animeserie seit dem 10. April 2002 auf RTL2 und wechselte dann auf VIVA, nachdem RTL2 zuletzt 2006 neue Folgen zeigte. Der Sender ProSieben MAXX übernahm ab Ende 2016 die Ausstrahlung und zeigte im Jahr 2018 erstmals nach 12 Jahren wieder neue Folgen, so dass inzwischen 433 Folgen auf Deutsch umgesetzt wurden. Die Kinofilme werden jährlich vom Publisher Kazé auf DVD und Blu-ray veröffentlicht und werden inzwischen auch im Rahmen der Anime Nights im Kino gezeigt.