Tại một Luân Đôn phong cách steampunk, thám tử đại tài Sherlock Holmes cùng bác sĩ Watson thường xuyên phá giải những vụ án hóc búa nhất — mà thủ phạm, phần lớn thời gian, lại chính là kẻ thù truyền kiếp của họ: giáo sư Moriarty, một thiên tài kiêu ngạo nhưng vụng về.