Sherlock Holmes que sempre foi o um homem muito inteligente encontrou um novo inimigo a altura, Professor Moriarty, e ele não apenas igual a Holmes intelectualmente, mas sua capacidade para o mal, aliada a uma completa falta de consciência, podem realmente dar-lhe uma vantagem sobre o famoso detetive.
Nesta nova aventura Holmes precisa descobrir quem matou o príncipe herdeiro da Áustria. A prova, interpretada pelo Inspetor Lestrade, aponta para suicídio. Mas Sherlock Holmes deduz que o príncipe tenha sido vítima de um assassinato, um assassinato que é apenas uma peça de um quebra-cabeça maior e muito mais portentoso, desenhado pelo Professor Moriarty, o mais novo e maior gênio do crime. Holmes segue as pistas até um clube subterrâneo, onde ele e seu irmão, Mycroft Holmes estão brindando a última noite de solteiro do Dr. Watson. É lá que Holmes encontra Sim, uma cartomante cigana, que vê mais do que diz e cujo envolvimento inconsciente no assassinato do príncipe faz com que ela seja o próximo alvo do assassino. Holmes consegue salvar sua vida e ela, com relutância, concorda em ajudá-lo em troca. Mas o astuto Moriarty está sempre um passo à frente e constrói uma teia de morte e destruição - tudo parte de um plano maior que, se bem sucedido, irá mudar o curso da história.
A direção é de Guy Ritchie e no elenco temos: Robert Downey Jr., Jude Law, Noomi Rapace, Jared Harris, Rachel McAdams, Stephen Fry, Kelly Reilly, Paul Anderson, Eddie Marsan, Geraldine James, William Houston, Wolf Kahler.