在倫敦的某個角落，華生接到了朋友焦急的電話，請他前往一個年輕人吸毒的聚集地，尋找失蹤的兒子。華生沒有多想，便踏上了這段未知的旅程。然而，他萬萬沒有想到，這次簡單的尋找任務，竟將他再次引入了夏洛克的複雜世界。

當華生踏入那個陰暗的角落，眼前的景象讓他不禁皺起了眉頭。而當他看到那個熟悉的身影──夏洛克，正沉迷於毒品的世界時，他的心更是沉到了谷底。夏洛克為了一個案子，重新開始了他早已戒掉的毒品，這讓他的哥哥麥考夫非常生氣。但夏洛克堅稱，他這麼做是為了破案，毒品能帶給他靈感。

華生沒有多說什麼，他只是默默地帶著夏洛克回到了貝克街。然而，當他推開門的那一刻，他驚訝地發現，夏洛克有了一位新女友，而這位女友，正是他婚禮上的伴娘潔琳。華生的心中五味雜陳，他不知道夏洛克和潔琳的關係到底是為了案子，還是真的情感。

接下來的日子裡，夏洛克和華生一起調查案件。夏洛克為了接近目標，甚至假裝求婚，混進了馬格努森的辦公室。華生也緊跟在後，他們一起探索真相。然而，就在夏洛克發現馬格努森被威脅的時候，威脅者轉過頭，竟然是華生的新婚妻子瑪麗。瑪麗曾是政府特工，厭倦了刀頭舔血的生活後，選擇隱居下來，與華生結婚。但現在，她的身分被夏洛克意外揭露，她本來想殺了夏洛克，但最後還是因為惻隱之心，只將夏洛克打傷。

夏洛克用盡自己所有的知識保護了自己，重傷之下得以存活。華生從清醒過來的夏洛克那裡得知了瑪麗的身份，但他選擇了原諒瑪麗。然而，事情並沒有那麼簡單。瑪麗的資料被馬格努森掌握，用來威脅對方。除此之外，馬格努森還擁有許多隱密的資料，用來威脅西方的各個國家，甚至連麥考夫也受到了威脅。

為了保護瑪麗和國家的利益，夏洛克和華生再次找到了馬格努森。但馬格努森是個出色的犯罪者，記憶能力高超。夏洛克以為對方有隱密的倉庫用來儲存威脅的資料，但最後發現這些資料只存在於馬格努森的記憶宮殿裡。為了保護瑪莉的身分不被發現，也為了保護麥考夫和國家的利益，夏洛克毅然開槍在警察面前打死了馬格努森，自己因此獲罪。

為了保護自己的弟弟，麥考夫只能把夏洛克遠送國外，送到東歐當臥底半年。華生和瑪莉送夏洛克離開，他們的心中充滿了不捨和擔憂。然而，就在夏洛克離開後，莫里亞蒂的影片被播放到了全國的電子螢幕上。原來，莫里亞蒂在當初的墜樓案中並沒有身亡，一切迷霧重重。

為了揭穿莫里亞蒂未亡的真相，夏洛克再次被麥考夫召回倫敦。他再次踏入了這個充滿謎團的城市，準備揭開最後的真相。而華生和瑪麗，也將在他的身邊，陪伴他走過這段未知的旅程。