服部平次第一次出場是在第49話“外交官殺人事件”中。在這一集裡，服部平次出現在了毛利偵探事務所，還給了柯南一杯白酒說治感冒的。
兩人來到了一個外交官的住所，但是外交官已經被殺害了，隨後服部平次進行了推理，找證據的時候和柯南撞到了一起，這裡為後續埋下了伏筆。緊接著服部平次推理出了這個密室的手法，並找出了兇手老大爺，但是隨後工藤新一出現了，這裡柯南之所以變回新一，是因為白酒中的成分有催化細胞的作用，但這只是短暫的，新一找到了殺人的真正手法，原來外交官的妻子才是真兇，釣魚線只是個陷阱而已。
案件結束後平次對新一說：看來我的能力還需要提高啊，不愧是新一，這次你贏了，你的推理能力更勝一籌。新一回應道：你個白痴，推理根本就沒有勝負這一說，因為真相永遠只有一個，你就是太在乎勝利了。就在此時，新一感覺身體要變回來了，趕緊跑到了廁所，所幸柯南的事情沒有暴露。
1、在這一次的紅色修學旅行中，發生了一件驚天動地的事情，那就是毛利蘭與工藤新一正式交往了。更令人為之驚歎的是，毛利蘭強勢親吻了工藤新一，這一幕驚豔到了他們周圍的同學們。
2、毛利蘭的這一舉動給了服部平次不少刺激，因為他此前和工藤新一一樣，與遠山和葉的感情一籌莫展，甚至連手都沒牽過。兩人果然是“患難兄弟”。不過自打新蘭在一起後，現在只剩下服部平次一人“孤軍作戰”了，所以難免內心有些不平衡。
3、在這一次的修學旅行中，怪盜基德也參與其中，因為遠山和葉遠在學校，所以怪盜基德就趁機假扮遠山和葉的身份。然怪盜基德的到來恰好給了服部平次施展強吻的機會，於是當服部平次與遠山和葉私下就剩他們兩人之時，服部平次模仿新一和小蘭，將眼睛閉上，然後嘴唇慢慢靠近前面這個由基德假扮的和葉。
4、這下可把怪盜基德嚇得魂飛魄散，他一臉驚恐地看著眼前這個服部平次。就在他們快要親上去的重要關頭，毛利蘭與柯南等人破門入，瞬間將他們打斷。可以說毛利蘭這一舉救了怪盜基德，否則接下來的場景可能會對基德的內心留下陰影。
5、前來的柯南卻直冒冷汗，因為他早已看出前面的遠山和葉是由怪盜基德假扮的，然服部平次卻還被矇在鼓裡。看來服部平次也被新蘭給深深影響到了，否則也不至於如此心急。
截止至今，動漫劇《名偵探柯南》1000集之後服部平次還沒出場。如果是1000集之前，服部平次在這些集數出場了：
48外交官殺人事件（前篇）
49外交官殺人事件（後篇）
50圖書館殺人事件*
57福爾摩斯迷殺人事件（前篇）
58福爾摩斯迷殺人事件（後篇）
77名門連續慘死事件（前篇）
78名門連續慘死事件（後篇）
117推理小說家失蹤事件（後篇）*
118浪花連續殺人事件
141結婚前夜密室事件（前篇）
142結婚前夜密室事件（後篇）
166鳥取縣蜘蛛公館的怪事（事件篇）
167鳥取縣蜘蛛公館的怪事（疑惑篇）
168鳥取縣蜘蛛公館的怪事（解決篇）
17420年的殺意新佛尼號連續殺人事件
189危命的復活負傷的名偵探*
190危命的復活第三種選擇
191危命的復活黑衣騎士
192危命的復活新一回來了*
221滿口謊言的委託人（後篇）*
222人魚失蹤記（事件篇）
223人魚失蹤記（推理篇）
224人魚失蹤記（解決篇）
238大阪3K事件（前篇）
239大阪3K事件（後篇）
240新幹線護送事件（前篇）*
263大阪雙謎浪花劍士與太閣之城
277英語教師VS關西名偵探（前篇）
278英語教師VS關西名偵探（後篇）
291孤島的公主與龍宮城（事件篇）
292孤島的公主與龍宮城（追求篇）
293孤島的公主與龍宮城（解決篇）
323服部平次一籌莫展！（前篇）
324服部平次一籌莫展！（後篇）
325火焰中的紅馬（事件篇）
326火焰中的紅馬（搜查篇）
327火焰中的紅馬（解決篇）
345與黑衣組織直面對決滿月之夜的雙重謎案
371沉默的航線（前篇）*
381誰的推理秀（前篇）
382誰的推理秀（後篇）
383甲子園的奇蹟！絕不能輸給看不見的惡魔
406柯南平次的推理魔術（機關篇）
407柯南平次的推理魔術（宅第篇）
408柯南平次的推理魔術（解決篇）
479和服部平次共度的3天
484黑色照片的去向（前篇）*
490服部平次vs工藤新一滑雪場的推理對決
491紅與黑的碰撞開端*
509紅白黃色與偵探團*
515怪盜基德的瞬間移動魔
516風林火山迷宮的鎧甲武士
517風林火山陰和雷霆的對決
521殺人犯工藤新一
522新一的真實身份與蘭的眼淚
523真正想問的事
524憎恨的藍色火花（前篇）*
554鸛的探索之旅（小蘭搜尋篇）
555鸛的探索之旅（陽菜追蹤篇）
571妖怪倉庫中的奪寶戰鬥（前篇）
572妖怪倉庫中的奪寶戰鬥（後篇）
573難為情的護身符的去向（前篇）
574難為情的護身符的去向（後篇）
610被害者是工藤伸壹
611犬伏城炎之魔犬（鬼火之章）
612犬伏城炎之魔犬（足跡之章）
613犬伏城炎之魔犬（公主之章）
651柯南VS平次東西偵探推理對決
652毒與幻的設計（EYE）
653毒與幻的設計（S）
654毒與幻的設計（Poison）
655毒與幻的設計（Illusion）
710每個人都看見了（前篇）
711每個人都看見了（後篇）
712服部平次與吸血鬼公館（一）
713服部平次與吸血鬼公館（二）
714服部平次與吸血鬼公館（三）
715服部平次與吸血鬼公館（四）
763柯南與平次戀愛的暗號（前篇）
764柯南與平次戀愛的暗號（後篇）
808鐮鼬旅館（前篇）
809鐮鼬旅館（後篇）
830殭屍包圍的別墅（前篇）
831殭屍包圍的別墅（中篇）
832殭屍包圍的別墅（後篇）
872柯南和平次的鵺傳說（鳴聲篇）
873柯南和平次的鵺傳說（爪跡篇）
874柯南和平次的鵺傳說（解決篇）
885在波洛咖啡店解謎（前篇）
886在波羅咖啡店解謎（後篇）。