故事发生在东京八丈岛近海，一座将全球各地警方监控相连接的高科技设施——“太平洋浮标”即将启动。为了与欧洲刑警组织管辖的范围联网，来自世界各地的工程师聚集在这里。基于人脸识别的全新“黑科技”也正在测试中……　　与此同时，柯南一行人前往八丈岛观鲸，途中柯南接到冲矢昴（赤井秀一）的电话，被告知欧洲刑警组织成员在德国遭到琴酒的杀害。为调查真相的柯南潜入“太平洋浮标”。正当工程师们正在为系统启动而展开准备工作时，一桩案件突然发生！一名女工程师被黑暗组织绑架，她手中存有核心技术的U盘也落入了黑暗组织手中！　　此时，水下传来未知潜水艇逼近的声音，令人毛骨悚然，一个神秘的黑影也正在悄悄接近灰原哀……

在这个维度里，世界被分为“海”和“空”两大空间，在海中居住着被称为“海人”的古老民族，在幽暗宁静的海底，他们过着平静纯洁的生活。和海人相对应的，则是在陆地上居住的“空人”，由于缺乏了解，在海人的心目中，空人一直都是高大可怖的存在。                                                                      　　一日，海人马琳（阿澄佳奈 配音）在海底捡到了一枚戒指，为了将它归还给失主，她和妹妹乌琳（堀江由衣 配音）来到陆地上，开始了一场大冒险。马琳顺利找到了戒指的主人宫守夏音（寿美菜子 配音），可是由于夏音的任性，戒指再度丢失。在寻找戒指的途中，马琳意外的打开了装载着邪恶力量的石棺，世界陷入了危机之中。与此同时，栖息在马琳和夏音体内的巫女力量也开始觉醒，作为“海之巫女”和“空之巫女”，女孩们能够战胜凶恶的幽灵吗？