Ai Haibara, geboren als Shiho Miyano und ehemals bekannt als die Black-Organisation-Agentin Sherry, ist eine zentrale Figur der Franchise. Nachdem ihre Eltern, die Wissenschaftler Elena und Atsushi Miyano – ebenfalls Mitglieder der Organisation – bei einem offiziell als Unfall deklarierten Vorfall ums Leben kamen, wurde sie als Waise innerhalb der Organisation zusammen mit ihrer älteren Schwester Akemi Miyano aufgezogen, die später von ihren Arbeitgebern hingerichtet wurde. Als Chemie-Wunderkind erhielt Shiho eine von der Organisation finanzierte Ausbildung im Ausland, bevor sie nach Japan zurückkehrte, um die Forschung ihrer Eltern zum "Silver Bullet"-Projekt fortzuführen. Mit dreizehn Jahren leitete sie die Entwicklung des APTX 4869-Gifts, das als nicht nachweisbares Gift konzipiert war. Während der Tests beobachtete sie, dass eine Maus sich verjüngte, anstatt zu sterben, verschwieg diese Anomalie jedoch. Die Organisation setzte APTX 4869 für Attentate ein, darunter auch gegen Shinichi Kudo, der daraufhin in die Gestalt eines Kindes schrumpfte. Später, als sie Shinichis Zuhause durchsuchte, bemerkte sie, dass seine Kinderkleidung fehlte, und bestätigte absichtlich seinen "toten" Status, um ihn zu schützen. Nach Akemis Tod rebellierte Shiho, was zu ihrer Inhaftierung führte. In einem Suizidversuch nahm sie APTX 4869 ein, verjüngte sich jedoch und entkam durch einen Müllschlucker. Sie brach in der Nähe von Shinichis Wohnung zusammen, wo Professor Hiroshi Agasa sie fand und aufnahm. Unter dem Decknamen "Ai Haibara" versteckt, leitet sie ihren Namen von literarischen Quellen ab: "Haibara" (übersetzt "Grau" von "Cordelia Gray") und "Ai" (inspiriert von "V.I. Warshawski" oder Sherlock Holmes' Irene Adler). Sie besuchte die Teitan-Grundschule zusammen mit dem geschrumpften Shinichi, nun Conan Edogawa, und schloss sich seiner Detective Boys-Gruppe an. Trauma formte Haibara zunächst zu einer zynischen, distanzierten Persönlichkeit, doch nach und nach entwickelte sie Bindungen zu Conan, den Detective Boys und Ran Mouri. Sie wird von der Black Organization verfolgt und zeigt eine extreme Sensibilität gegenüber Mitgliedern wie Gin und Vermouth. Trotz ihres kindlichen Körpers behält sie ihren erwachsenen Verstand und unterstützt Conan häufig mit wissenschaftlichem Fachwissen und Fallanalysen. Sie arbeitet unermüdlich an einem Gegenmittel für APTX 4869, obwohl der Fortschritt durch zerstörte Forschungsdaten behindert wird. Temporäre Gegenmittel, manchmal unter Verwendung von Baijiu, ermöglichen kurzzeitige Rückverwandlungen in ihre erwachsene Form. Haibaras Persönlichkeit vereint Stoizismus, Sarkasmus und latente Mitgefühlsbereitschaft. Ihre reife Ausdrucksweise und unerwartetes Wissen – von Theologie über Geschichte bis hin zur Forensik – überraschen oft ihre Mitmenschen. Ihr Beschützerinstinkt führt zu häufigen selbstopfernden Versuchen, ihre Freunde vor der Organisation zu schützen, wie etwa auf einem bombenpräparierten Bus zu bleiben oder sich fast Vermouth zu ergeben. Sie schätzt Tiere, hat ein starkes Interesse an Mode (bevorzugt Marken wie Prada und Fusae und liest das Magazin "ComCom"), verehrt den Fußballspieler Ryusuke Higo (identifiziert sich mit seinem Verrat an einem korrupten Team) und genießt die Musik von Yoko Okino. In "The Bride of Halloween" wird Haibara Zeuge einer Bombenexplosion nahe dem Hauptquartier der Tokyo Metropolitan Police. Ein ausländischer Mann lässt eine blutbefleckte Tablette fallen; sie hebt ein heruntergefallenes Papier für ihn auf, doch die Tablette explodiert und schleudert sie in den Verkehr. Kogoro Mouri rettet sie, erleidet jedoch lebensbedrohliche Verletzungen durch einen LKW. Der Mann, später als Oleg Lavrentyev identifiziert, starb sofort; Haibara erinnerte sich an seinen russischen Akzent. Dieses Ereignis steht in Verbindung mit einer größeren Verschwörung, die einen Serienbomber und die Gruppe "Plamya" betrifft. Haibaras familiäre Bindungen erstrecken sich auf die Akai-Familie: Ihre Tante Mary Sera (Elenas Schwester) macht Shuichi Akai, Shukichi Haneda und Masumi Sera zu ihren Cousins. Diese Verbindungen, die sich im Laufe der Zeit offenbaren, vertiefen ihre Hintergrundgeschichte und Motivationen. In zahlreichen Fällen zeigt sich Haibaras Widerstandsfähigkeit. Wichtige Handlungsstränge umfassen ihre anfängliche Enthüllung ihrer Identität gegenüber Conan, Konfrontationen mit der Black Organization (einschließlich des Pisco-Vorfalls) und Bemühungen, Conans Geheimnis zu schützen – einmal gab sie sich sogar als er aus, während er vorübergehend zu Shinichi zurückkehrte, um Ran Mouri