Шерлок Холмс сталкивается с делом, которое ставит под угрозу жизни его самых близких друзей. На этот раз интуиция подводит, а сам он оказывается в положении, где даже его разум не гарантирует контроль над ситуацией. В это же время юная американка по имени Амелия пытается разобраться в трагической гибели своей матери. В ходе поисков она узнает шокирующую правду — ее исчезнувший отец может оказаться не кем иным, как легендарным Холмсом. Вынужденные объединиться, Амелия и Шерлок идут по следу убийцы, сталкиваются с масштабной мировой интригой и пытаются выяснить, есть ли между ними родственная связь.