A detektívek királya az 1890-es években utazik el New Yorkba, hogy megakadályozza egy Moriarty nevű bűnöző megátalkodott tervét, aki meg akarja csapolni a világ aranykészletét. Holmes a nagyvárosban találkozik elveszett régi szerelmével, Irene Adlerrel, aki legalább annyira megbízhatatlan, mint amennyire szép. A filmben a nyomozó jól ismert borotvaéles eszmefuttatásai mellett személyiségének egy mélyebb és sötétebb oldalát is megismerhetjük.