该电影由静野孔文执导，高山南、山崎和佳奈、小山力也、山口胜平、林原惠美、绪方贤一、岩居由希子、高木涉、大谷育江、堀之纪、立木文彦、小山茉美、井上喜久子、木下浩之、茶风林、汤屋敦子、千叶一伸、松井菜樱子、榎本充希子、土师孝也、一城美由希、梁田清之、泽海阳子、志村知幸、佐藤美一、铃木琢磨、宇垣秀成、笠原留美、桃森李桃、大原沙耶香、半场友惠、武内健、东龙一、飞田展男、三石琴乃、池田秀一、古谷彻、天海祐希等主演，于2016年上映。在113分钟的叙事中，《名侦探柯南：纯黑的恶梦》（又名：名侦探柯南：剧场版20、名侦探柯南：纯黑的噩梦、名侦探柯南：2016年剧场版、Meitantei Conan: Movie 20、Meitantei Konan: Junkoku no Akumu、Detective Conan: The Darkest Nightmare）漆黑的夜晚，一名间谍悄然潜入日本警方某机构，盗走了记载着各国谍报机构重要数据的绝密文件的绝密数据。日本警方和FBI探员赤井秀一（池田秀一 配音）旋即与间谍展开追逐。最后，逃亡者的车辆坠落悬崖。第二天，柯南（高山南 配音）和伙伴们来到东都水族馆观光，结果发现一名受伤的美丽女子（天海佑希 配音）。该女子处于失忆状态，身上的手机也破损无法使用。柯南等人答应要帮她恢复记忆，当他们七嘴八舌之际，藏在暗处的黑衣组织成员贝尔摩德（小山茉美 配音）冷冷地注视着这一切。在相处过程中，女子非凡的身手和奇怪的言行举止让灰原哀（林原惠美 配音）对其真实身份产生怀疑。 刚刚还一派祥和的水族馆，沉浸在快乐之中的人们，根本会想到随着那名神秘女子技艺的恢复，自己马上就要被卷入黑暗组织的杀戮和混乱之中……