Действие разворачивается в 1891 году. Пока доктор Ватсон готовится к свадьбе и пытается начать нормальную жизнь, Шерлок Холмс (Роберт Дауни-мл.) становится одержим:
-
Он связывает целую серию seemingly несвязанных преступлений по всей Европе — взрывы в Страсбурге и Вене, таинственные убийства и странные деловые сделки.
-
Все нити ведут к одному человеку, которого Холмс называет «Наполеоном преступного мира» — Профессору Джеймсу Мориарти (Джаред Харрис). Мориарти — математический гений и самый опасный противник Холмса, который, в отличие от детектива, использует свой интеллект для организации глобального хаоса.
Команда на выезде
Холмс осознает, что Мориарти затеял нечто грандиозное: он хочет спровоцировать мировую войну между Францией и Германией, чтобы заработать целое состояние на продаже оружия (он тайно скупил доли в оружейных компаниях).
Сюжет принимает личный оборот, когда Мориарти угрожает убить Ватсона и его невесту Мэри в отместку за вмешательство Холмса.
-
Похищение невесты: Сразу после свадьбы на поезд с молодоженами нападают люди Мориарти, и Холмсу приходится спасать их, переодевшись в женское платье (да, Холмс в своем репертуаре). Мэри отправляют под защиту брата Холмса, Майкрофта (Стивен Фрай), а Холмс и Ватсон отправляются в бега.
-
Новый союзник: К ним присоединяется цыганская гадалка Мадам Симза (Нуми Рапас), чей брат оказался ключевой фигурой в зловещем плане Мориарти.
-
Европейское турне: Расследование превращается в бешеное приключение через всю Европу — из Англии во Францию, затем в Германию, чтобы в итоге прийти к финальной развязке в Швейцарии.