ホームズとワトソンは依頼を受け、政府機関で働いていた民間請負業者の従業員で機密情報を漏洩したとされる男性を捜すことに。ところがホームズとワトソン自身がハッカー集団に狙われることになってしまう。

ある企業のCEOがニトログリセリンで毒殺された事件を捜査する過程でホームズは過去に接点のあった女性に出会う。彼女はかつて今回と同じような毒殺事件に関与した人物だった。

ホームズは新たな事件を探して死体安置所に行くと、殺し屋と思われる人物の死体を見つける。ホームズとワトソンは彼の死の真相を突き止めようとマフィアの世界に足を踏み入れる。

兄のマイクロフトがニューヨークへやって来て、ホームズに元婚約者の事件捜査を依頼する。ホームズは依頼を引き受けるが、ワトソンとマイクロフトの親密な様子には我慢ならず･･･。

ホームズとワトソンは殺された若い女性と病に侵された億万長者との間に隠れた家族のつながりを発見する。

バレエ･ダンサーの殺人事件でホームズはプロのダンス世界の内幕に触れる。一方ワトソンは消えたホームレスを追い、悪質な犯罪を暴く。

男2人が殺された事件を解決すべくホームズとワトソンは手を組むが、コンビの絆にキティが嫉妬し、捜査はあわや台無しに。