Ricattato e messo da parte dalle indagini, Sherlock Holmes ritrova la speranza quando una giovane donna si presenta alla sua porta, forse in possesso della chiave per risolvere il rapimento della figlia di un ambasciatore.

Mentre Sherlock insegue una carrozza rubata, manda Amelia a caccia per tutta Londra; Amelia ha le sue idee e segue il suo intuito che la porta più vicina alle risposte, ma anche più vicina al pericolo.

Amelia va sotto copertura per cercare indizi a casa di Clara; Sherlock va in prigione con il pretesto di incontrare il suo nemico giurato, Moriarty.

Amelia nasconde dei dettagli a Holmes dopo aver incontrato un uomo affascinante con una pistola, ma Sherlock deve intervenire quando le sue indagini prendono una piega fatale.

Sherlock cerca i gioielli scomparsi e il loro collegamento con il rapimento dei suoi amici; chiede aiuto all'investigatore assicurativo Birtwistle.

Mentre Sherlock e Amelia identificano i cattivi che li circondano da ogni parte, Holmes ricambia un favore al suo più vecchio nemico, organizzando un incontro tra il professor Moriarty e il giovane australiano che è improvvisamente diventato molto amico di Amelia.

Dopo aver decifrato il codice della rete di comunicazione del Filo Rosso, Sherlock è sulle tracce delle vittime del rapimento, seguendo una scia di briciole di pane che conduce fino ai caveau della Banca d'Inghilterra.

Dopo aver smascherato il sindacato del Filo Rosso, Sherlock e Amelia devono affrontare i loro nemici al ballo delle debuttanti più atteso della stagione.