沉浸在解決了第一樁案件的成就感中，艾諾拉·福爾摩斯（米莉·芭比·布朗飾）跟隨著名人哥哥夏洛克（亨利·卡維爾飾）的腳步，開了自己的事務所，卻發現身為女性偵探，接案沒有想像中容易，被迫面對成人世界的冷酷現實。 就在快要撐不下去關門大吉之際，她遇上一個身無分文、骨瘦如柴的女孩，給了她第一份正式委託：替這個女孩尋找失蹤的手足。不過，這個案件比原先預期的更為複雜，把艾諾拉帶進危險的新世界：從倫敦陰森的工廠，到亮麗的音樂廳，再到最頂級的上流社會，以及著名的貝克街 221 號 B 室。致命陰謀的火苗已經燃起，艾諾拉必須適時向好友與神探夏洛克本人求助，一步步拆解謎團。新的冒險已經揭開序幕！