Ai Haibara, ursprünglich Shiho Miyano, war als Wissenschaftlerin mit dem Codenamen "Sherry" in der Schwarzen Organisation tätig. Sie entwickelte das Gift APTX 4869, das gelegentlich statt des Todes eine Verjüngung hervorruft. Nach der Ermordung ihrer Schwester Akemi Miyano durch die Organisation nahm Shiho APTX 4869 mit Selbstmordabsicht ein. Sie überlebte auf wundersame Weise, verjüngte sich in den Körper eines sechs- oder siebenjährigen Kindes und floh. Erschöpft brach sie in der Nähe von Professor Agasas Wohnung zusammen. Er entdeckte sie und gewährte ihr Zuflucht, ohne zu wissen, dass sie die Tochter seiner verstorbenen Bekannten, der Schwarzen-Organisation-Wissenschaftler Atsushi und Elena Miyano, war. Unter dem Decknamen "Ai Haibara" zum Schutz ihrer Identität schrieb sie sich an der Teitan-Grundschule ein. Anfangs zynisch und verschlossen aufgrund ihrer traumatischen Vergangenheit, knüpfte sie langsam Verbindungen zu Conan Edogawa (dem verjüngten Shinichi Kudo), den Detektivjungen und Professor Agasa. Trotz ihrer zurückhaltenden Art zeigt sie starke Beschützerinstinkte gegenüber diesen Freunden, die sie als ihre ersten wahren Beziehungen betrachtet. Sie forscht aktiv an einem Gegenmittel für APTX 4869, obwohl der Fortschritt durch die Zerstörung der meisten Originaldaten behindert wird. Ihre Persönlichkeit vereint hohe Intelligenz mit trockenem Witz, wobei sie häufig Wissen offenbart, das nicht zu ihrem scheinbaren Alter passt. Sie bleibt wachsam, um andere vor möglicher Verfolgung durch die Schwarze Organisation zu schützen. Haibara hegt besondere Vorlieben, darunter eine Vorliebe für Erdnussbutter- und Blaubeermarmeladen-Sandwiches, die sie während ihrer Zeit in den USA entwickelte. Sie zeigt eine Affinität für Luxus-Modenmarken wie Prada und Fusae und fordert oft Designer-Artikel als Gegenleistung für Ermittlungshilfe. Sie ist eine Fan des Fußballspielers Ryusuke Higo und seines Teams, Big Osaka, und identifiziert sich mit seinem Austritt aus einer korrupten Organisation. In *Lupin III vs. Detective Conan: The Movie* zeigt Haibara unerwartete Fähigkeiten, die mit ihrer Vergangenheit zusammenhängen. Sie enthüllt, dass sie während ihrer Zeit als Shiho Miyano eine Harley-Davidson-Motorrad besaß. Während des Höhepunkts des Films steuert sie ein U-Boot, um Conan und Lupin III zu retten, nachdem ihr Flugzeug in der Nähe von Hachijou Island abgestürzt ist. Ihr Engagement erfolgt, als Fujiko Mine, von Antagonisten unter Druck gesetzt, Hilfe benötigt. Haibaras technisches Know-how ermöglicht ihre Flucht. In den Schlussszenen begleitet sie Conan und Ran Mouri, um sich vom Sänger Emilio Baretti zu verabschieden, dessen Sicherheit nach der Lösung des Falls gewährleistet ist.