Po powrocie z wojny w Afganistanie doktor John Watson zostaje współlokatorem jedynego na świecie detektywa konsultanta Sherlocka Holmesa.

W opuszczonym domu znalezione zostaje ciało ubranej na różowo kobiety. To już czwarta osoba, która chyba popełniła samobójstwo. Inspektor Lestrade wie dobrze, że pomóc mu może tylko jeden człowiek. Tymczasem gdzieś w Londynie pewien bohater wojenny, który właśnie wrócił z Afganistanu, trafia na dziwnego, ale charyzmatycznego geniusza, który rozgląda się za współlokatorem: doktor John Watson poznaje detektywa Sherlocka Holmesa.

Watson nigdy się nie nudzi, przecież mieszka pod jednym dachem z Sherlockiem Holmesem! Ale samym rozwiązywaniem zagadek kryminalnych trudno się najeść… Niestety, Sherlock wyobraża sobie odwiedziny w banku zupełnie inaczej niż zwykli śmiertelnicy. Na ścianach londyńskich budynków pojawiają się tajemnicze, zaszyfrowane wiadomości. Kto je zobaczy - ginie w ciągu kilku godzin. Ofiarą szyfru pada pracownik banku, śmierć dosięga też pracowników cyrku. Sherlock i Watson muszą rozszyfrować zabójcze symbole, zanim tajemniczy Czarny Lotos uderzy znowu...

Sherlock zaczyna już wątpić to, że w Londynie uda mu się znaleźć oryginalnego przestępcę. Zniechęcony, postanawia się zająć sprawą, która wygląda bardzo zwyczajnie: młody urzędnik zostaje znaleziony na torach kolejowych z roztrzaskaną głową. Wydaje się, że śledztwo nie przyniesie żadnych niespodzianek. Ale.... Pewien szalony terrorysta postanawia zagrać z Sherlockiem w kotka i myszkę. Zabójstwo sprzed 20 lat, pełen krwi samochód, dzieło sztuki warte miliony... Sherlockowi i Watsonowi trafia się przygoda, o jakiej marzyli. Tylko... kto wymyśla dla nich zabójcze zgadywanki? Londyn zmienia się w pole bitwy, zaś Sherlock walczy z jedynym człowiekiem, który ma szansę go pokonać.

Mistrzowi dedukcji, Sherlockowi Holmesowi (Benedict Cumberbatch), i weteranowi wojennemu, Johnowi Watsonowi (Martin Freeman), udaje się wymknąć ze śmiertelnie niebezpiecznej pułapki Moriarty'ego (Andrew Scott). Wkrótce dzięki wciąż rosnącej popularności bloga, który prowadzi Watson, detektywistyczny duet zyskuje nie tylko zlecenia - których większość Sherlock odrzuca jako "nudne" - ale i bardzo niepożądaną w tym fachu sławę i zainteresowanie mediów. W trakcie dość rutynowego śledztwa otrzymują zaproszenie do... Pałacu Buckingham. Obiektem śledztwa będzie emanująca seksapilem domina, Irene Adler (Lara Pulver), a stawką w sprawie nietypowego szantażu okaże się reputacja monarchii brytyjskiej.

Odcięty od papierosów Sherlock Holmes (Benedict Cumberbatch) odchodzi od zmysłów. Brak sprawy do rozwiązania bynajmniej nie poprawia sytuacji, więc cierpliwy zazwyczaj John Watson (Martin Freeman) czuje wielką ulgę, gdy nagle na Baker Street pojawia się Henry Knight (Russell Tovey). Mężczyzna utrzymuje, że dwadzieścia lat temu jego ojca rozszarpał diabeł. Rzecz miała miejsce w okolicach Dartmoor i otoczonego złą sławą Baskerville. Knight twierdzi też, że znów widział ślady diabelskich łap, a pewne szczegóły jego opowiadania przekonują Holmesa do natychmiastowego przyjęcia zlecenia.

Ostatnie tygodnie to pasmo sukcesów zawodowych mizantropa i arcymistrza dedukcji, Sherlocka Holmesa (Benedict Cumberbatch). Pomoc w odzyskaniu obrazu "Wielki wodospad w Reichenbach" Williama Turnera, czy odnalezienie porwanego przedsiębiorcy to wszystko jego zasługa. Zdjęcia detektywa znajdują się na pierwszych stronach gazet. Racjonalny i ostrożny John Watson (Martin Freeman) ostrzega go przed zbytnią popularnością i radzi, by przez pewien czas trzymać się z dala od świateł fleszy. Okazuje się to niemożliwe, bo wyzwanie rzuca detektywowi nie kto inny, jak sam Jim Moriarty (Andrew Scott). To jego dziełem okazuje się symultaniczny atak na londyńską Tower, Bank of England i więzienie w Pentonville. A to zaledwie rozgrzewka...

John i Lestrade usiłują prowadzić normalne życie po śmierci Sherlocka, jednak Anderson wierzy, że Holmes nadal żyje.

“Sherlock, tylko jeszcze jeden cud. Wróć do życia”. Dwa lata po dramatycznych wydarzeniach z Upadku z Reichenbach doktor John Watson dochodzi do siebie. Na horyzoncie nowe perspektywy, miłość i przytulne zacisze domowe. Ale w obliczu groźby wielkiego zamachu terrorystycznego w Londynie Sherlock Holmes pojawia się znów wśród żywych, jak zawsze z właściwym sobie teatralnym rozmachem. Tego właśnie jego przyjaciel pragnął najbardziej na świecie... ale może się okazać, że wypowiadane życzenia warto najpierw dobrze przemyśleć. A jeśli Sherlock sądzi, że życie będzie biegło starym torem, to czeka go spora niespodzianka...

Sherlock stoi przed największym wyzwaniem w życiu - jako drużba musi wygłosić przemówienie na weselu Johna. A sytuacja nie jest wcale taka prosta i oczywista. Na przyjęcie wkrada się śmiertelne niebezpieczeństwo... Ktoś może nie dożyć pierwszego tańca pary młodej. Sherlock nie tylko musi wznieść toast, ale także rozwiązać sprawę i powstrzymać mordercę.

Sprawa skradzionych listów to początek długiej walki Sherlocka Holmesa z arcymistrzem szantażu Charlesem Augustusem Magnussenem - człowiekiem, którego szczerze nienawidzi. Ale jak podejść wroga, który zna każdą słabostkę wszystkich liczących się osobistości?

Czy zastanawialiście się kiedyś, jak by to było, gdybyśmy przenieśli się z XXI wieku do roku 1895? Co stałoby się, gdyby słynny detektyw oraz jego najlepszy przyjaciel znani z 3 serii serialu BBC Sherlock mieszkali przy Baker Street z okresu statków parowych, dorożek, cylindrów i surdutów? Akcja filmu rozpoczyna się sceną, w której Thomas Ricoletti zaskoczony jest widokiem swojej żony, ubranej w starą suknię ślubną. Nie byłoby w tym jednak nic dziwnego, gdyby nie fakt, że kilka godzin wcześniej odebrała sobie życie. Jej duch krąży po ulicach miasteczka szukając zemsty. Holmes, Watson i ich przyjaciele muszą wykorzystać cały swój spryt oraz umiejętności, by pokonać wroga zza światów oraz odkryć prawdę o upiornej pannie młodej.

Sherlock czeka na kolejny, pośmiertny ruch Moriartyego. Tymczasem ktoś niszczy obrazy przedstawiające zmarłą premier Margaret Thatcher.

Sherlock musi zmierzyć się z najbardziej przerażającym przeciwnikiem w całej swojej karierze, potężnym Culvertonem Smithem, który skrywa mroczną tajemnicę.

Sherlock i John upewniają się, że Eurus naprawdę istnieje, a następnie jadą do Sherringford żeby się z nią spotkać.