夏洛克·福爾摩斯（小羅伯特·唐尼飾），不僅是19世紀末英國著名的偵探，同時，他還是壹位小提琴演奏家，擊劍和拳擊高手，以及壹位花心的情場浪子。對于福爾摩斯的品性，他的助手華生醫生（裘德·洛飾）壹直頗有微詞，但兩人亦師亦友的關系卻使得華生壹直忍讓著福爾摩斯的那些壞習慣。不過縱使福爾摩斯壹直如此的桀骜不馴，在他內心深處，也壹直有壹位摯愛－－艾琳·艾德勒（瑞秋·麥克亞當斯飾）。
又壹起凶案發生，福爾摩斯和華生受人委托開始調查這起案件，最後發現矛頭指向備受人們尊敬的布萊克伍德公爵（馬克·斯特朗飾），而且奇怪的是這起案件似乎也和艾琳·艾德勒有所關聯。福爾摩斯和華生繼續追查下去，最後他們發現這個陰謀波及著整個英國的安全！大偵探福爾摩斯開始了他從業以來最複雜也最危險的壹次冒險。
