夏洛克·福尔摩斯深陷一场与宿敌莫里亚蒂教授有关的邪恶阴谋。在这场斗争中，他意外地与一位刚刚遭受母亲惨遭谋杀的年轻美国土著妇女阿米莉亚·罗哈斯携手共进。在携手侦破案件的过程中，阿米莉亚也逐渐揭示了这位名侦探正是她失散多年的亲生父亲。