破获接手的第一起案件后,伊诺拉·福尔摩斯(米莉·波比·布朗饰)追随著名的哥哥夏洛克(亨利·卡维尔饰)的脚步,开办了自己的侦探事务所。一个身无分文的不幸女孩为她带来了第一单生意:寻找失踪的妹妹。但事实证明,这个案子比想象的要复杂得多,因为诺拉即将踏入一个危险的新世界。