Die erste Begegnung zwischen Detektiv Sherlock Holmes (Benedict Cumberbatch) und Militärarzt Dr. John Watson (Martin Freeman) sollte auf nicht mehr als eine reine Wohngemeinschaft hinauslaufen. Doch ihr gemeinsames Interesse an ungelösten und rätselhaften Mordfällen bringt die beiden unterschiedlichen Charaktere als ungleiches Team zusammen. Eine chinesische Schmugglerbande, ein toter Agent mit fragwürdigen Verbindungen zur Regierung und ein Mörder, der seine Opfer offenbar zum Suizid treibt, sind auf den ersten Blick voneinander losgelöste Fälle. Doch scheint jemand bei all dem im Hintergrund die Fäden zu ziehen.