Secondo capitolo per le avventure del detective londinese
Sherlock Holmes (Robert Downey Jr) è convinto che una serie attentati a Strasburgo e Vienna e la morte misteriosa di un industriale americano siano collegati, e facciano parte di un piano criminale ideato dal malvagio professor Moriarty. Il detective interrompe così la luna di miele dell'amico e assistente Watson (Jude Law) e lo trascina in un viaggio attraverso l'Europa, con l'obiettivo di fermare il criminale.