เชอร์ล็อค โฮล์มส์ (Robert Downey Jr.) ต้องเผชิญหน้ากับศัตรูที่สมน้ำสมเนื้อที่สุดอย่าง ศาสตราจารย์มอริอาร์ตี้ (Jared Harris) อัจฉริยะด้านอาชญากรรมที่กำลังวางแผนก่อสงครามโลกเพื่อแสวงหาผลกำไร ...