Han pasado dos años tras la supuesta muerte de Sherlock Holmes, pero el célebre detective regresa a Londres cuando su hermano Mycroft necesita ayuda para investigar a un grupo terrorista que opera en el subsuelo y planea perpetrar un inminente ataque en la capital inglesa.Para ello, volverá a contactar con su inseparable amigo, el doctor Watson, pero pronto descubrirá que su antiguo compinche ha seguido adelante con su vida y deberá volver a ganarse su confianza. No lo tendrá nada fácil, pues a lo largo de estos dos años, John se ha enamorado de Mary Morstan, una joven sensible, lista y difícilmente impresionable, que no caerá en el hechizo de Sherlock.