En kvinna klädd i rosa påträffas död i ett övergivet hus. Hon är det fjärde offret i en serie märkliga självmord. Kriminalkommissarie Lestrade är Scotland Yards skarpaste förmåga, men även han vet att det bara finns en hjärna som kan lösa fallet. Samtidigt, på en annan plats i London, sker ett möte mellan en invalidiserad krigshjälte och ett karismatiskt geni på jakt efter rumskamrat - Dr John Watson och Sherlock Holmes träffas för första gången. I rollerna: Benedict Cumberbatch, Martin Freeman, m.fl. Del 1 av 3: A Study in Pink.

Mystiska symboler har börjat dyka upp på husväggar runt om i London, och den som får syn på dem dör inom ett par timmar. Sherlock och Watson måste dechiffrera de dödliga symbolerna, och utredningen tar dem från Londons bankdistrikt till hjärtat av en turnerande kinesisk cirkus. I rollerna: Benedict Cumberbatch, Martin Freeman, m.fl. Del 2 av 3: The Blind Banker.

En ung offentliganställd hittas på ett järnvägsspår med krossat huvud, och för Sherlock tycks lösningen av fallet vara nära till hands. Men skenet bedrar och snart blir han del i en skrämmande katt och råtta-lek med en fruktansvärd motståndare. Ett 20 år gammalt mord, en blodindränkt bil och en återfunnen målning är alla mystiska ledtrådar i ett äventyr som gjort för Sherlock och John att sätta tänderna i. Det visar sig dock snart att hjärnan bakom allt är den ende personen kapabel att besegra Sherlock. I rollerna: Benedict Cumberbatch, Martin Freeman, m.fl. Del 3 av 3: The Great Game.

Avslöjande fotografier och ett fall av utpressning hotar själva kärnan i det brittiska etablissemanget. Holmes och Watson blir snart del i en kamp mot global terrorism, korrupta CIA-agenter och en hemlig sammansvärjning mot den brittiska regeringen. Detta fall kommer att kasta en längre skugga över deras liv än de kunnat föreställa sig. Den store mästerdetektiven ska nämligen påbörja en lång duell med en motståndare lika kall, hänsynslös och briljant som han själv - Irene Adler kommer för alltid vara kvinnan i Sherlock Holmes liv. I rollerna: Benedict Cumberbatch, Martin Freeman m.fl. Del 1 av 3: A Scandal in Belgravia.

I mästerdetektivens mest berömda fall tar Sherlock och John reda på sanningen om den monstruösa best som förefaller ha dödat Henry Knight, fadern till deras klient. En hund från helvetet - det som först låter som en fantasiprodukt betraktas som något helt annat på en hemlig militärbas. I rollerna: Benedict Cumberbatch, Martin Freeman m.fl. Del 2 av 3: The Hounds of Baskerville.

Towern i London, fängelset i Pentonville och Bank of England - samtliga drabbas av inbrott under en och samma dag. Bara James Moriartys hjärna kan ligga bakom en så storskalig och komplicerad manöver. Snart framträder det bakomliggande, mörka, syftet med det hela - ett noga iscensatt möte mellan två genier. En slutlig uppgörelse nalkas. I rollerna: Benedict Cumberbatch, Martin Freeman m.fl. Del 3 av 3: The Reichenbach Fall.