ยอดนักสืบจิ๋วโคนัน: ปฏิบัติการสายลับเดอะซีโร่ ทำรายได้ 12.1 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จากการรับชม 1.012 ล้านครั้ง และรั้งอันดับที่ 1 ของภาพยนตร์ทำเงินในสัปดาห์แรกที่เปิดตัว และเมื่อสิ้นสุดการฉาย ภาพยนตร์ทำรายได้ถึง 9.18 พันล้านเยน[2] กลายเป็นภาพยนตร์อนิเมะที่ทำเงินสูงสุดเป็นอันดับที่ 9 และมากสุดในบรรดาภาพยนตร์ยอดนักสืบจิ๋วโคนัน แซงหน้าภาคที่แล้วอย่าง ปริศนาเพลงกลอนซ่อนรัก ที่ทำรายได้ 6.87 พันล้านเยนในปี 2017[3] อย่างไรก็ตาม สถิตินี้ได้ถูกทำลายลงโดยภาพยนตร์ภาคถัดไปอย่าง ศึกชิงอัญมณีสีคราม

ในต่างประเทศ ภาพยนตร์ทำรายได้ 127,365,000 หยวนในจีน,[4] 3,207,824,361 วอนในเกาหลีใต้,[5] 149 ล้านเยนในไต้หวัน,[6] 63,401 ดอลลาร์ในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์,[7] และ $75,161 ดอลลาร์ในสเปน[8] รวมทั้งหมดแล้ว ภาพยนตร์ทำรายได้ทั่วโลกทั้งสิ้น 108.11 ล้านดอลลาร์สหรัฐ[9]

ภาพยนตร์ถูกซื้อลิขสิทธิ์ในฉบับภาษาอังกฤษโดย แบงซูม! เอ็นเตอร์เทนเมนต์ กลายเป็นภาพยนตร์ยอดนักสืบจิ๋วโคนันเรื่องแรกที่ถูกซื้อลิขสิทธิ์ภาษาอังกฤษ ต่อจาก ปริศนาบนถนนสายมรณะ เมื่อปี 2010[10] ภาพยนตร์ได้ฉายในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์พร้อมคำบรรยายภาษาอาหรับ[11] ต่อมาได้ฉายในอเมริกาในงานอนิเมะเอ็กซ์โป 2019 ด้วยระบบ 4DX[12] ฉบับลิขสิทธิ์ใช้ชื่อตัวละครเป็นภาษาญี่ปุ่น แทนที่ภาษาอังกฤษที่เคยใช้มาก่อน