Доктор Ватсон открывает следующую главу своих рассказов о знаменитом сыщике. Европа шокирована новой опасностью: взрывы, прогремевшие в городах, сеют панику и порождают недоверие между государствами.
Тем временем на лондонских улицах китайский старичок удивительно высокого роста преследует красотку Ирэн Адлер, которая спешит куда-то с аккуратным ящичком. Женщина моментально узнает своего старого приятеля — замаскированного Шерлока Холмса. Хрупкая плутовка передает посылку знатному господину. Но настигнувший ее детектив вскрывает тайник. В ящике — напичканный динамитом взрывпакет.
Сыщику удалось выудить из кармана своей приятельницы письмо, адресованное некоей цыганке Симзе. Становится ясно, что за гадалкой охотится профессор Мориарти, а записку отправил ее брат Рене — несчастный парень, вовлеченный в террористическую организацию.
Зловещий злодей предупреждает Холмса, что если тот не прекратит расследование, то доктор Ватсон будет уничтожен вместе со своей молодой женой. Напарников это не пугает, они принимаются за расследование вместе.
Вместе с Симзой они начинают разыскивать ее брата. На посольском приеме друзьям удается выявить террориста и предотвратить преступление, грозящее войной.
Холмс вновь сталкивается с Мориарти и понимает, что профессор никогда не оставит Ватсона в покое. Он крепко хватает врага и прыгает в пропасть.
В финале вернувшийся в Лондон доктор печатает последние строки своих записок о великом сыщике. Панихида по Холмсу надломила его, но в душе друга теплится надежда: странная посылка содержит предмет, который он уже видел когда-то.
В опустевшей комнате из ниоткуда появляется живой и невредимый Шерлок. В последней сцене он с любопытством склоняется над печатной машинкой своего друга.
