Dix-huit ans plus tôt, alors que Miwako était à l'école primaire, elle perdu son père, Masayoshi Sato, suite à un accident de voiture, alors qu'il était sur le point d'arrêter un braqueur de banque. Elle devint finalement elle-même officier de police et travaille maintenant avec l'inspecteur Megure , Ninzaburo Shiratori, Detective Chiba, et plus particulièrement Wataru Takagi , au commissariat de Tokyo.

Sato rencontra pour la première fois Conan et les Detective Boys lors d'une affaire de chantage contre Nichiuri TV. Dès l'affaire suivante, sur le meurtre de la femme d'un banquier par son mari, elle devient très impressionné par l'intelligence de Conan et ses compétences en matière de déductions: depuis, elle fait particulièrement confiance à son jugement. Finalement, l'affaire de la mort de son père est finalement résolue avec l'aide de Takagi, ce qui n'a fait qu'augmenter l'affection qu'elle ressentait pour lui.

Le premier amour de Sato fut Jinpei Matsuda; qu'elle n'a pu connaître que brièvement car il mourut dans l'explosion d'une bombe. Bien qu'elle le nie au départ, elle finit par reconnaître ses sentiments envers Takagi, ce qui rend l'ensemble des autres officiers de police, qui étaient intéressés par elle, très jaloux, notamment Shiratori. Néanmoins, pendant un long moment, à chaque fois qu'ils essayaient d'amener leur relation à un stade supérieure, quelque chose se mettait en travers de leur chemin, jusqu'à ce que Sato et Takagi (grâce à l'aide de Conan et des Detectives Boys qui les empêchèrent d'être interrompus) réussissent à échanger leur premier baiser, après l'hospitalisation de Takagi, blessé dans une affaire difficile. Après cela viendra leur second (et troisième) baiser après que Takagi ait survécu à une explosion.