Thám Tử Lừng Danh Conan 4: Thủ Phạm Trong Đôi Mắt xoay quanh một loạt các vụ án bí ẩn và căng thẳng. Một vụ ám sát đã xảy ra trước mắt Conan, nạn nhân là cảnh sát Narasawa Osamu, người đang điều tra một vụ án từ một năm trước. Thông qua quan sát, Conan nhận thấy hung thủ cầm ô bằng tay phải, từ đó suy luận ra rằng hắn thuận tay trái.
Ngay sau đó, vụ án thứ hai đã xảy ra khi cảnh sát Shiba Yoichiro bị bắn ở hầm gửi xe Midoridai. Cảnh sát phát hiện ra rằng cả hai cảnh sát bị giết đều bị bắn bởi cùng một khẩu súng. Điều này làm dấy lên câu hỏi liệu hai vụ án này có liên quan đến nhau hay không và liệu chúng có liên quan đến vụ án mà Narasawa và Shiba đang điều tra từ một năm trước hay không.
Khi điều tra sâu hơn, Conan bắt đầu tìm kiếm mối liên hệ giữa các vụ án và thủ phạm. Mục tiêu tiếp theo của hắn là ai? Liệu có thể ngăn chặn các vụ án tiếp theo xảy ra hay không? Thám Tử Lừng Danh Conan 4: Thủ Phạm Trong Đôi Mắt là một bộ phim hình sự, tâm lý, hoạt hình đầy kịch tính và bất ngờ, đưa người xem vào một cuộc điều tra gay cấn và thú vị.