Dedektif Sherlock Holmes, rahatlık alanının dışında ve en yakın arkadaşlarının hayatını riske atmadan uğursuz bir davayı gizemli bir şekilde araştıramıyor. Daha sonra, annesinin gizemli cinayetinden sonra Sherlock'un kayıp babası olabileceğini öğrenen bir Amerikalı olan Amelia ile tanışır. Çılgınca farklı geçmişlere ve tutumlara rağmen, çift küresel bir komployu çözmek, annesinin cinayetini kırmak ve gerçekten Sherlock'un kızı olup olmadığını öğrenmek için birlikte çalışmalıdır.