داستان کارآگاه کار‌بلدی به نام شرلوک هولمز است، او با پرونده عجیب و مرموزی روبرو می‌شود که جان دوستانش را به خطر می‌اندازد، جاییکه زنی به نام آملیا بعد از قتل مادرش به دنبال پدر گمشده‌اش می‌رود، شرلوک علیرغم اختلاف عقیده با او همراه می‌شود تا پرونده مربوط به مادرش را حل کند.