Молодая американка Амелия, потрясённая трагической гибелью матери, узнаёт, что её давно пропавший отец может быть легендарным сыщиком Шерлоком Холмсом. Смело отправляясь к его дому на Бейкер-стрит, она приносит с собой эту невероятную весть. Тем временем сам Холмс отчаянно пытается вызволить доктора Ватсона и миссис Хадсон из лап преступного синдиката Мориарти.
Неожиданно появившись в самый критический момент, решительная Амелия предлагает Холмсу свою помощь. Великий детектив, используя своё мастерство дедукции и обширную сеть осведомителей, начинает распутывать сложнейшую загадку происхождения девушки, параллельно разрабатывая план спасения своих друзей.