W Londynie Holmes i Watson poznają półświatek tabloidów. Badają sprawę oblania kwasem popularnej modelki. Marcus informuje ich, że kapitan Gregson jest w stanie krytycznym po strzelaninie.

Holmes i Watson próbują z Londynu rozwiązać toczącą się w Stanach sprawę zamachu na życie ich byłego kapitana. Skomplikowane dochodzenie prowadzi do nastoletnich przestępców i spisku terrorystycznego.

Holmes podejmuje daleko idące kroki, by móc legalnie wjechać do Stanów. Watson pomaga nowojorskiej policji zbadać sprawę magazynu dla bogaczy, którego pracownicy prawdopodobnie trudnią się przemytem.

Na światłach dochodzi do eksplozji. Holmes i Watson muszą ustalić, czy był to atak terrorystyczny. Wydaje im się, że za tą eksplozją kryje się coś więcej. Kapitan Gregson zaczyna wracać do zdrowia.

Miliarder chce zaangażować Holmesa i Watson w rozwój programu przewidującego przestępstwa z przyszłości. Detektywi muszą też zlokalizować kolegę Bella z policji, który planuje atak snajperski.

Holmes i Watson badają sprawę zabójstwa przestępcy. Kapitan Gregson ponownie obejmuje dowodzenie w dzielnicy. Podejrzewa, że jego tymczasowy zastępca przyczynił się do odejścia jednego z detektywów.

Młoda dziewczyna, kryminalistka Cassie Lenue, prosi Holmesa i Watson o pomoc w rozwiązaniu sprawy morderstwa. Kiedyś detektywi już raz jej pomogli, gdy przebywała w więzieniu.

Morderstwo nowojorskiego rzeźbiarza zmusza Holmesa i Watson do zastanowienia się, czy nie jest to dzieło seryjnego zabójcy, który od dawna nie dokonał żadnej zbrodni. Watson sądzi, że Holmes coś przed nią ukrywa.

Dawny wróg Holmesa i Watson, Odin Reichenbach, prosi detektywów o przetestowanie jego systemu zapobiegania przestępstwom. Zadaniem jest sprawdzenie osoby, którą program podejrzewa o popełnienie przestępstwa w przyszłości. Holmes i Watson obawiają się, że Odin posunie się za daleko, by udowodnić wiarygodność swojego wynalazku.

Holmes i Watson niechętnie zgadzają się pomóc ojcowi Holmesa w upublicznieniu systemu zapobiegania przestępstwom. Detektywi wciąż mają wątpliwości, czy wynalazek Odina Reichenbacha nie przyniesie więcej szkód niż pożytku.

Odin Reichenbach niechcący udostępnia Holmesowi i Watson poszlakę, która może im pomóc w postawieniu go przed sądem.

Holmes i Watson mierzą się w ostatecznej rozgrywce z Odinem Reichenbachem. Otrzymują wiadomość od swojego starego wroga, a zarazem dawnej miłości Sherlocka - Jamie Moriarty.