외과의사 타치바나 와토는 시리아 의료봉사단 활동을 마치고 일본으로 귀국한다. 공항에서 마중나온 은사 미즈노 다카시를 만나지만 재회의 기쁨도 잠시, 미즈노는 와토가 보는 앞에서 갑자기 복부가 폭발하며 사망한다. 사건 수사를 담당하는 레이몬 경부와 시바타 순사부장을 따라 경찰서에 간 와토. 그곳엔 미즈노의 시체를 검시하는 수사 컨설턴트 셜록이 있었다. 무례하지만 탁월한 통찰력과 추리력을 가진 셜록과 함께 와토는 엽기적인 연쇄 살인 사건 '데빌즈 풋' 수수께끼에 도전하는데...

숙박하고 있던 호텔이 화재로 전소돼 갈 곳이 없어진 와토. 셜록의 오빠 켄토의 권유로 셜록과 함께 221B에서 룸쉐어를 시작하게 된다. 한편, 하타노의 친구 마에하라 부인은 미술관에 대여해준 그림 '사치코상'이 괴한에 의해 낙서로 훼손되는 사건을 겪는다. 해당 그림은 사별한 남편에게 받은 선물. 마에하라 부인은 셜록에게 괴한의 신원과 동기를 조사해달라고 의뢰한다. 수사에 나선 셜록은 부인에게 사치코상을 팔라고 제안한 화랑 주인 야나기사와가 옥상에서 떨어져 사망했다는 사실을 알게 된다. 사치코상을 둘러싸고 잇따르는 불상사에 셜록과 와토는 회화 복원사 등을 탐문하게 되는데...

셜록과 와토는 하이타니 레이코라는 여성으로부터 연구 논문을 되찾아달라는 의뢰를 받는다. 하이타니는 헤드헌터 시이나 아리사로부터 대형 제약사 모손제약 이직을 제의받은 상태. 하지만 하이타니가 논문을 건넨 뒤부터 시이나는 연락이 두절된 상태. 같은 시각, 모손제약 연구실 주임 와타누키 박사가 누군가에게 전기고문을 받고 폐인상태로 발견된다. 두 사건에 이어져있다고 생각한 셜록. 시이나 아리사의 여동생 유마의 도움을 받아 아리사를 추적하기 시작하는데...

와토는 아르바이트를 하던 중 우연히 소꿉친구 와카스기 료타와 만나게 된다. 료타가 사쿠라라는 여성과 재혼해, 사쿠라의 어머니와 자신의 아들 다이키, 두 사람 사이에 태어난 딸까지 다섯명이 지내고 있다는 얘기에 자기 일처럼 기뻐하는 와토. 하지만 료타는 부인 사쿠라가 와카스기 가문에 내려오는 흡혈귀 저주에 사로잡혀 한밤 중에 어린 딸의 생피를 빨았다는 이야기를 털어놓는다. 사건을 해결하기 위해 셜록의 힘을 빌리는 와토. 두 사람은 료타의 집을 방문하게 되는데...

갑자기 플래시백 증상이 나타나 길거리에서 쓰러진 와토. 상담사 이리카와는 와토에게 PTSD 진단을 내린다. 한편 셜록은 레이몬 경부로부터 "피로연 직전에 결혼식 대기실에서 신부가 실종됐다"는 연락을 받고 수사에 나선다. 신부는 모델 마지마 리사, 신랑은 유명 보석디자이너 사에키 카즈마. 만사순탄할 것처럼 보이는 두 사람 사이에 무슨 일이 있었던 것일까.

경찰청장관 출신 국회의원 타카야마 코이치의 외동아들 유이치 앞으로 도착한 소포. 그 안에는 잘린 인간의 오른쪽 귀가 들어있었다. 사건 수사를 의뢰받은 셜록은 잘린 귀에 사이즈가 맞지 않는 보청기가 끼워져있단 점을 발견히고 귀가 잘린 사람을 찾기 시작한다. 하지만 죽은 상태로 발견된 '귀 잘린 남자'는 시바타의 전 상사이자 은사였던 수사 1과 형사 카와사키였다.

셜록은 미즈노 아키코와 시이나 자매, 다카이 요시유키의 흑막에 '마리아 스텔라'를 자칭하는 인물, '모리와키 아키라'가 있다는 사실을 밝혀낸다. 하지만 모리와키의 정체는 알지 못하는 상태. 한편 셜록의 오빠 켄토는 일본의 유명 연구소 제일화학에서 감염력과 살상력이 높은 '살인 바이러스'가 도둑 맞았다는 사실을 알게 된다. 사건을 의뢰받은 셜록은 바이러스를 되찾기 위해 나서는데...

테러계획의 실행범은 바이러스를 자신의 몸에 주사한 상태였고, 셜록은 그를 죽여 바이러스 확산을 막는데 성공한다. 하지만 경찰은 계속해서 셜록을 용의자로 추적하고, 조력자인 레이몬과 시바타마저 각자의 이유로 수사 일선에서 제외되면서 셜록은 쫓기는 상황이 된다. 설상가상 셜록은 모리와키 아키라가 더 큰 테러계획을 세우고 있으며, 와토가 그 손아귀에 떨어졌다는 사실을 알게 된다. 셜록은 하타노 부인과 켄토의 협력으로 모리와키 아키라와 결착을 짓기위해 나선다.