Mitsuhiko benimmt sich aufgrund seiner Intelligenz meist weniger kindisch als Genta oder Ayumi, was Ai sehr an ihm schätzt. Vom kindischen Verhalten der Detective Boys ist sie manchmal nämlich ziemlich genervt. Zudem bewundert sie an ihm, dass er für sein Alter soviel Wissen hat und in manchen Situationen sehr mutig ist. Ai unterstützt Mitsuhiko auch dann dabei, einen Fall zu lösen, wenn Conan es nicht tut. <ref>{{ref|anime|298|Mitsuhiko gelingt es beinahe einen Fall zu lösen. Conan löst ihn dann endgültig, und zusammen mit Inspektor Takagi verhindern sie einen Mord. Conan denkt anfangs, dass Mitsuhiko nur Unsinn von sich gibt, als er einen neuen Fall wittert, während Ai Mitsuhiko unterstützt.}}</ref> Sie weiß wie intelligent er ist, und hilft ihm bei seinen Schlussfolgerungen, während sie von Genta und Ayumi eher genervt ist. Sie möchte, dass er (und die beiden anderen Kinder) Fortschritte macht und sich weiterentwickelt. Deshalb reagiert sie manchmal auch ziemlich grantig, wenn er Conan bewundert und seinen Grips nicht selber anstrengt. <ref>{{ref|anime|571|Die Kinder bewundern Conan und bezeichnen ihn als ihre „Nummer 1“, was Ai jedoch ziemlich nervt.}}</ref>
Nach einiger Zeit verliebt sich Mitsuhiko in Ai, und sie weiß auch von seinen Gefühlen. Während Conan es normalerweise peinlich oder nervig findet, wenn sich Ayumi an ihn heranmacht, ist Ai eher gerührt, wenn Mitsuhiko andeutet, dass er mehr als Freundschaft für sie empfindet. <ref>{{ref|anime|427|Mitsuhiko errötet und sagt, dass es Jungs gibt die Ai mögen (und meint damit natürlich sich selbst). Ai lächelt ihn daraufhin an und bedankt sich.}}</ref> Manchmal gebraucht sie dieseihn zu ihrem Vorteil, wenn sie etwas von Mitsuhiko haben möchte oder braucht. <ref>{{ref|anime|524|Conan schimpft mit Ai, weil sie Mitsuhiko schon den ganzen Tag herumscheucht.}}</ref> Manchmal zeigt Ai aber auch, dass sie ihn ebenfalls ziemlich gern hat. <ref>{{ref|anime|229|Ai ist von Mitsuhikos Wissen beeindruckt. Außerdem tröstet sie ihn als er deprimiert ist, was sie noch für keinen der anderen Detective Boys getan hat.}}</ref> <ref>{{ref|anime|302|Ai sucht Mitsuhikos Radio, als er es verloren hat. So selbstlos hat sie noch keinem der anderen Kinder gegenüber gehandelt.}}</ref> <ref>{{ref|anime|311|Ai bemerkt als erstes das Fehlen von Mitsuhiko.}}</ref> <ref>{{ref|anime|481|Ai lächelt Mitsuhiko an und spricht ihn vertraulich mit „Mitsuhiko-kun“ an.}}</ref> <ref>{{ref|anime|518|Ai wird ebenfalls entführt, weil sie versucht Mitsuhikos Entführung zu verhindern.}}</ref> <ref>{{ref|anime|312|Ai ist gerührt, dass Mitsuhiko soviel Mühe auf sich genommen hat, nur um ihr eine Freude zu machen.}}</ref> Da Ai vom Charakter her sehr geheimnisvoll und unberechenbar ist, ist es schwer mit Sicherheit zu sagen, welche Gefühle sie wirklich für Mitsuhiko empfindet. Sie zeigt zwar nie konkret, dass sie seine Liebe auf romantische Art und Weise erwidern würde, tatsächlich behandelt sie ihn manchmal jedoch besser als Ayumi oder Genta, oder zeigt in bestimmten Situationen mehr Vertrauen zu Mitsuhiko, als zu den beiden anderen. <ref>{{ref|anime|228|Ai nimmt Mitsuhiko mit, als sie Genta suchen.}}</ref> <ref>{{ref|ova|11|Mitsuhiko entwickelt die Theorie, dass Ai ein Mitglied des MI6 ist, von der Mafia verfolgt wird und unter falschem Namen beim Professor lebt. Ai vertraut ihm so sehr, dass sie für einen Moment die Tarnung zu ihrer falschen Identität aufgibt und ihm versichert, in dieser Theorie stecke mehr als ein Körnchen Wahrheit.}}</ref> Einmal hat sie sogar mehr Vertrauen zu Mitsuhiko, als zu Conan. <ref>{{ref|anime|587|Ai unterstellt Conan in dieser Folge zum drittenmal, dass er ein Lüstling sei, und ihr unter den Rock gucken wolle. Als Mitsuhiko (der für sein Alter sehr reif ist) in einer anderen Folge in eine ähnliche Situation gerät, unterstellt sie ihm keine perversen Absichten.}}</ref> Zudem ist Mitsuhiko derjenige, den sie am Häufigsten anlächelt; und neben Conan auch der einzige, den sie vertraulich berührt. <ref>{{ref|anime|301|Ai lehnt vertraulich ihren Kopf an Mitsuhiko an.}}</ref> <ref>{{ref|anime|510|Ai bittet Mitsuhiko um einen Gefallen und nimmt dabei vertraulich sein Gesicht in ihre Hände. Als sie ihn versehentlich zu Boden schubst, ist sie sehr besorgt um sein Wohlbefinden.}}</ref>
Im Laufe der Zeit erlebt sie mit ihm und den anderen Detective Boys viele Abenteuer, die teilweise auch sehr gefährlich sind, und mehr als einmal rettet er sie, wenn sie in Gefahr gerät. <ref>{{ref|film|05|Mitsuhiko bewahrt Ai davor, aus einem fahrenden Auto geschleudert und getötet zu werden.}}</ref> Doch trotzdem betrachtet Ai ihn nur als ein Kind, und will ihn aus gefährlichen Situationen heraushalten, oder bringt ihn weg, wenn Conan einen Fall löst. <ref>{{ref|anime|598|Ai schickt die Kinder weg, damit Conan ungestört den Fall mit der Stimme von Professor Agasa lösen kann. Dabei betont sie noch einmal, dass sie ihn für einen Perversling hält.}}</ref>
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