Holmes (Robert Downey Jr.) ja Watson (Jude Law) palaavat valkokankaalle tässä jännittävässä uudessa toimintaleffassa. Tällä kertaa salapoliisit ottavat mittaa suurimmasta vihamiehestään, professori Moriartystä, ja matkaavat halki Euroopan pyrkiessään estämään taitavan rikollisen suunnitelmat maailmanherruudesta.