Sebelumnya, Shiho adalah anggota dari organisasi berjubah hitam dengan codename Sherry. Sejak kecil, dia disekolahkan di Amerika Serikat. Setelah menamatkan sekolahnya, dia kembali ke Jepang untuk melanjutkan proyek orang tuanya yang belum selesai. Dia adalah perempuan yang cerdas dan serius. Ia melanjutkan penelitian orang tuanya mengenai obat yang bisa membangkitkan orang mati, atau membuat awet muda. APTX4869 adalah salah satu obat yang diteliti oleh Shiho, namun obat tersebut masih dalam tahap percobaan.
Ibu Shiho, Elena Miyano, adalah orang yang pendiam dan tidak begitu dikenal. Sedangkan ayah Shiho, Atsushi Miyano, adalah orang baik yang yang sangat terkenal di dunia ilmuwan. Namun, rumor yang beredar mengatakan bahwa Atsushi Miyano adalah ilmuwan gila yang diasingkan dari dunia ilmu pengetahuan. Prof. Agasa pernah bertemu dengan mereka dalam satu kesempatan. Dikabarkan bahwa orang tua Ai tewas dalam kecelakaan di tengah penelitian.
Shiho pernah meneliti rumah Shinichi Kudo, dan menemukan kejanggalan. Dia menemukan bahwa baju-baju Shinichi sewaktu kecil sudah tidak ada. Segera dia berpikir kalau obat yang dibuatnya bisa membuat manusia menjadi kecil. Untungnya, dia merahasiakan hal ini dengan memasukkan Shinichi pada daftar orang yang meninggal karena APTX4869.
Sejak pembunuhan Akemi Miyano, kakak Shiho yang dilakukan oleh Gin, Shiho berusaha meminta alasan dari Gin, namun tidak pernah digubris. Akhirnya Shiho berhenti meneliti dan akhirnya dia diborgol di ruang gas. Menghadapi situasi yang seperti itu, dia meminum racun APTX4869 dan akhirnya menjadi kecil, dan dapat meloloskan diri. Selanjutnya Shiho melarikan diri ke rumah Shinichi, namun pingsan di depan gerbang rumah Shinichi dan akhirnya Prof. Agasa menemukannya, dan mengganti namanya menjadi Ai Haibara. Selanjutnya Ai juga sekolah di SD Teitan.
Shiho sendiri tidak mengetahui formula APTX4869 dengan pasti, sehingga dia tidak bisa membuat penawar racun tersebut.
Pisco, salah satu anggota Organisasi Hitam, mengetahui bahwa Ai adalah Shiho. Namun dia dibunuh Gin sebelum bisa mengatakan rahasia tersebut. Belakangan, Vermouth juga mengetahui rahasia Shiho, namun dia tidak membeberkannya pada anggota organisasi yang lain.
Shiho adalah perempuan yang selalu berusaha untuk lari dari masalah. Dia tidak ingin Shinichi mengejar organisasi berjubah hitam, sebab hal itu hanya akan berakibat pada kematiannya dan orang-orang disekitarnya. Namun, belakangan, setelah menolak tawaran agen FBI Jodie Starling (karena kata-kata Ayumi), dia terlihat lebih kuat.
Walaupun tidak pasti, sepertinya Shiho menaruh hati pada Shinichi. Namun, dia selalu menyangkal apabila Ayumi atau Mitsuhiko bertanya padanya. tetapi tetap saja dalam berbagai kejadian, menunjukkan bahwa shiho jatuh hati pada Shinichi, seperti di seri 26 dan 71. di seri 71, shiho marah saat shinichi menyatakan perasaannya pada Ran di London, kata Shiho "itu hanya akan membuat Ran cepat kangen padamu"
