Ο ντετέκτιβ Sherlock Holmes μαζί με τον, Dr. Watson, ταξιδεύουν στη Νέα Υόρκη για να λύσουν την εξαφάνιση του καθηγητή Moriarty . Κατά τη διάρκεια της έρευνάς τους, επανασυνδέονται με την παλιά γνωστή τους Irene Adler, που είναι πλέον δημοφιλή τραγουδίστρια, η οποία αποκαλύπτει ότι ο Moriarty απήγαγε τον γιο της. Ο Moriarty έχει αφήσει ένα σημείωμα για τον Holmes που τον εκβιάζει ότι θα πρέπει να πάει στην αστυνομία να τον βοηθήσει για ένα έγκλημα που τον έχουν κατηγορήσει και ότι αν δεν τον βοηθήσει θα σκοτώσει το παιδί. Εντωμεταξύ υπάρχει και μια άλλη υπόθεση σχετικά με μια κλοπή σε μια τράπεζα. Ο Holmes και Watson αρνούνται την υπόθεση, με την προϋπόθεση να σώσουν το παιδί.