作为「铁拳」系列的首部3D动画，其制作班底相当华丽，由曾负责「铁拳5」「铁拳6」及「生化危机：恶化」的Digital Frontier制作，毛利雄一（Yuichi Mouri）导演，佐藤大编剧、樋口真嗣分镜脚本，采用数码3D制作。在片中，可以看到与「铁拳6」设定风格一致的众多熟悉角色，有凌晓雨、风间仁、妮娜、三岛一八、亚莉莎、安娜、熊猫，身分未明的神秘高中生神谷真，以及三岛财阀主力的铁拳众与风间仁的变身恶魔型态，展开充满戏剧张力的魄力武打对决。《铁拳：血之复仇》的主人公是精通中国拳法的女高中生凌晓雨。 由于一件特殊的委托，凌晓雨潜入日本京都的国际学校，对一位名叫神谷真的少年展开调查。随后，凌晓雨发现了隐藏在“三岛财团”背后的秘密。
堂本一辉是著名的钢琴演奏家，两年前突然宣布不再演奏钢琴转而攻向管风琴，更斥资建造了堂本音乐厅，准备在落成之日举行演奏会。然而在演奏会之前，堂本音乐学院的学生相继死去，先是爆炸案，后是单个被杀。 园子带着柯南一行人来听排练，认识了女高音歌唱家秋庭怜子，拥有绝对音感的秋庭也开始遭遇到危险：润生茶被下药、作森林浴时遭遇空气枪袭击、试演会当天更遭击晕。 然而就是从这些事件中，柯南找到了推理的逻辑：凶手试图把秋庭排除在凶杀外。这边已经正式开演的演奏会浑然不知音乐大厅外已是爆炸连天，小兰、灰原哀以及演奏厅内的一千多人顿时危在旦夕，绝对音感成为了唯一的救命线索。柯南找到了爆炸的逻辑，要在罪犯引爆最后一个炸弹前，把他找出来。
夜深人静之时，罪恶同花顺利用全新的技术闯入银行抢劫名贵钻石，结果一番激战被蝙蝠侠（Kevin Conroy 配音）、超人（Tim Daly 配音）、神奇女侠（Susan Eisenberg 配音）、绿灯侠（Nathan Fillion 配音）、火星猎人（Carl Lumbly 配音）、闪电侠组成的正义联盟一网打尽，而关于先进技术的来源正义联盟却始终找不到线索。与此同时，豹女、镜子大师、星蓝石等大反派遇到了神秘的旺达尔•萨维奇（Phil Morris 配音）。萨维奇已经活了八万多年，他曾多次成为名垂青史的统治者。如今他希望毁灭并统治世界，而正义联盟无疑是挡在他面前最大的阻碍。他找来这群反派组成毁灭联盟，向正义联盟发起新一轮的挑战
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…
