Londyn, koniec XIX wieku. Sherlock Holmes (David Thewlis) zostaje wplątany w spisek przestępczej organizacji Red Thread. Grupa porwała wielu z jego bliskich znajomych, a wszelkie tropy urywają się. Detektywa odwiedza młoda Amerykanka, Amelia Rojas (Blu Hunt). Jej matka została niedawno zamordowana. Kobieta chce znaleźć sprawcę, a także dowiedzieć się, czy Holmes jest jej ojcem. Nawiązuje współpracę z Sherlockiem, by schwytać członków Red Thread.