홈즈는 숙적 모리아티 교수를 체포하는데 성공하지만 그는 추종자들의 도움으로 도주하고 만다. 다시 모리아티를 찾으려는 홈즈 앞에 형 마이크로프트가 나타나 도난당한 국가 기밀문서와 연관된 사건을 맡아달라고 부탁한다. 홈즈는 부탁을 거절하지만 이내 이 사건이 모리아티와 긴밀한 연관이 있음을 깨닫고 숙적 모리아티와의 대결을 준비한다.