Действие фильма происходит в 1891 году. Величайший детектив Шерлок Холмс (Роберт Дауни-младший) и его помощник доктор Джон Ватсон (Джуд Лоу) предотвращают последнее из шести ритуальных жертвоприношений. Виновника преступлений, таинственного лорда Блэквуда (Марк Стронг), приговаривают к смертной казни.
Следующие три месяца Холмсу становится слишком скучно — он не может найти для себя стоящее дело, к тому же помолвка и переезд друга только подливают масла в огонь. Всё же Джону удаётся уговорить Шерлока пойти на ужин и познакомиться с его невестой Мэри Морстен (Келли Райлли), но вечер заканчивается скандалом.
После этого Шерлок Холмс участвует в кулачном поединке — в результате у его противника «сломанные ребра, выбитая челюсть; физическое восстановление — шесть недель, полное психологическое восстановление — шесть месяцев, возможность плевать в затылок — нейтрализована», таков анализ Холмса.
Впереди возвращение казненного Блеквуда, арест Холмса и спасение палаты лордов Лондона
