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又是一年圣诞节到来，邦妮在摆放着圣诞树的房间里和伙伴们玩耍，玩具们乐得和小主人玩耍，但是三角龙崔茜（克里斯汀·沙尔 Kristen Schaal 配音）似乎对自己不被当作恐龙看待多有不满。少顷，妈妈喊邦妮一起去梅森家过节，邦妮匆匆将伍迪、巴斯光年、雷克斯、崔茜以及新来的天使Kitty猫塞入包中后出发。到了梅森家，邦妮惊讶地发现这个男孩正沉湎于电子游戏中，稍作迟疑后，她便将书包丢到了梅森的玩具房。伍迪他们爬了出来，发现这里仿佛是失落了已久的玩具世界。未过多久，他们进入了一个全部由恐龙战士组成的王国。以恐龙将军（凯文·麦克基德 Kevin McKidd 配音）为首的战士们脑子里只有战斗和侵略，似乎忘记了作为玩具的使命。

晴朗时节，江户川柯南（高山南 配音）和毛利小五郎（小山力也 配音）、小兰（山崎和佳奈 配音）以及少年侦探团的伙伴们一同来到京都，他们即将登上自卫队的宙斯盾战舰，体验一把出海作战的感觉，期间还结识了美丽又有着几分神秘的女自卫队员藤井七海（柴咲幸 配音）。谁知快乐的氛围很快被恐慌所替代，战舰上突然发现一条断掉的手臂，消失的自卫队员又引起军方的恐慌与猜测。原来某国神秘间谍X已悄悄登上宙斯盾，伺机盗取战舰上的绝密情报。
　　为了找出隐藏的对手，柯南和灰原哀（林原惠美 配音）、阿笠博士（绪方贤一 配音）、服部平次（堀川亮 配音）以及远山和叶（宫村优子 配音）通力合作，与间谍展开连番斗智斗勇的较量…

在动物仙子（简·霍洛克斯 Jane Horrocks 配音）和小叮当（梅·惠特曼 Mae Whitman 配音）的帮助下，动物们浩浩荡荡的迁徙到了冬森林，冬森林实在是太美丽了，小叮当瞬间就被迷住了。
之后，小叮当发现自己背上的翅膀竟然开始发光，她来到藏书室，好不容易找到了记载着翅膀发光缘由的书籍，却发现自己所需要的那几页书居然被虫蛀得斑斑驳驳。无奈之下，她只得前去寻求图书管理员的帮助，图书管理员告诉小叮当，她所寻求的答案就藏在冬森林之中，于是，小叮当踏上了寻求真理的旅途。在冬森林，小叮当遇见了铃兰花仙子（露西·海尔 Lucy Hale 配音），与此同时，一个隐藏了多年的秘密渐渐浮出水面。