マドモアゼル・ホームズの捜査日記

ホームズのひ孫・シャルリーは祖父と暮らしている。シャルリーが勤める警察署に、法医学を学んだサミーが研修生として配属され、彼女の相棒になる。10歳のアンナが行方不明になり、両親は警察に捜索を依頼する。

インフルエンサーのKリスタが行方不明になる。自宅から血痕が見つかり、父親でマネジャーのジャン・イヴが、娘の口座から金を盗んでいたことが発覚。警察は彼を容疑者と見立てて捜査を開始する。

シャルリーの友人・ニコラが運転する車が爆発。同乗者の義弟・アントニーが亡くなる。保険金目当てで車に細工をしたと、警察は妻のシュジーを疑う。彼女はニコラの妹で、クラシックカーの修復を仕事にしていた。

シャルリーとサミーは、ロンドンでの休暇を満喫する。シャーロック・ホームズ博物館で、女優・ベティの娘・トレイシーと出会う。彼女は亡くなった姉から、誰かに命を狙われていると警告されたと言う。

湖畔の別荘でジョルジュが銃で撃たれ、意識不明の状態でサミーに発見される。現場で目を覚ましたシャルリーは、何も覚えていなかった。警察は強盗事件か、彼に恨みを持つ者の復讐と見立てて捜査を進める。