Молодой Шерлок

Майкрофт вызволяет младшего брата из тюрьмы и помогает ему устроиться в колледж. На уроке профессора Чарльза Томпсона Шерлок знакомится с Джеймсом Мориарти, и вскоре они находят древний китайский свиток в библиотеке. Шерлок отказывается красть его, однако на следующее утро Смаджер обвиняет его в воровстве.

Шерлока допрашивают об убийстве профессора, однако он не помнит ничего из прошедшей ночи. Мориарти помогает ему освободиться из тюрьмы, и вместе они приходят к выводу, что убийство подстроила принцесса Шуан. Поняв, что ее целью являлись четыре профессора, они спешат предупредить остальных.

Шерлок и Мориарти выслеживают профессора Энрайта, однако Шуан опережает их и убивает его. Шерлок начинает подозревать, что она — ненастоящая принцесса. Холмсы вместе с Мориарти убеждают сэра Ходжа помочь им устроить ловушку, используя другого профессора, на которого охотилась Шуан.

В психиатрической больнице Шерлок навещает свою мать и обнаруживает в ее комнате записывающее устройство. Он приводит ее домой, после чего вместе с Мориарти допрашивает самозванку и выясняет, что Малик связан с теми, кто организовал убийства профессоров.

По рассказам Сайласа профессор Малик записывал данные о множестве пациентах психиатрической больницы. Расследуя историю отца, Шерлок начинает подозревать, что смерть его сестры была инсценирована. Раскопав ее могилу, Шерлок понимает, что тело в гробу принадлежит не Беатрис.

Шерлок начинает расследование и подозревает, что Беатрис была вывезена из поместья вскоре после того, как была объявлена погибшей. Тем временем Майкрофт выясняет, что Малик сбежал в Париж. На тайной демонстрации оружия он представляет убийственное вещество, и Шерлок узнает, что Малик и Сайлос — партнеры.

Шерлоку требуется срочная операция, после которой он узнает от Шао Вей о том, как испытывали химическое оружие на ее деревне, а также то, что Сайлос стал его покупателем. С помощью Мориарти он выслеживает отца и отправляется в Константинополь, где подтверждает свои догадки о том, что его сестра жива.

Братья Холмсы выясняют, что Сайлос специально отправил Корделию в психбольницу, чтобы провернуть похищение Беатрис. После побега Шерлок находит проход, ведущий в кабинет отца, где узнает о программе создания оружия для массового поражения. Герои выслеживают Сайласа и обнаруживают секретную фабрику.