Robert Downey Jr. ritorna nei panni del più famoso detective del mondo, Sherlock Holmes, in coppia con Jude Law nel ruolo del formidabile Dr. Watson. Sherlock Holmes è sempre stato il più intelligente, ma ora c'è una nuova mente criminale all'orizzonte, non solo pari ad Holmes per intelletto, ma con una forte propensione al male e senza un minimo di coscienza, che darà del filo da torcere al nostro illustre detective.