第 2 季

夏洛克被叫到伦敦重审一桩旧案，在那里他不得不面对自己的哥哥麦考夫。虽然兄弟俩几年前曾大吵一架，但麦考夫允许夏洛克和乔恩住进他的新家贝克街221B。在乔恩的夹击下，兄弟俩不得不面对他们那段错综复杂的历史。

当一位备受尊敬的数学家被发现死亡时，福尔摩斯和华生开始着手侦破一起谋杀案以及他试图破译的那个高度保密的方程式的目的。与此同时，一位昔日病人的儿子向华生借钱，这让华生感到十分矛盾。

当福尔摩斯和华生开始追查一名泄露机密信息的民间承包商时，他们被一群保护他的网络活跃分子盯上，生活因此被打乱。与此同时，乔恩听从了朋友的建议，注册了一项在线约会服务。

当一位金融咨询公司的首席执行官被毒死时，夏洛克过去的一个女人成为了可能的嫌疑人。

福尔摩斯和华生发现了一具前杀手的尸体，于是他们开始在黑帮的黑暗世界中寻找凶手。与此同时，华生帮助一位好友追踪一位曾让她一见倾心的神秘男子。

格雷格森上尉的家遭到入侵，福尔摩斯和华生努力在蒙面枪手再次袭击之前找到他。与此同时，格雷格森向他的团队透露了一些他的私生活。

夏洛克的弟弟麦考夫来到纽约，邀请福尔摩斯和华生帮助解决一桩涉及其前未婚妻的案件。与此同时，夏洛克很难接受麦考夫和乔恩的关系。

一位年轻貌美的女子被谋杀，福尔摩斯和华生调查了她与一位亿万富翁首席执行官的关系。与此同时，麦考夫为夏洛克提出了搬回伦敦的理由。

福尔摩斯和华生发现了一个连环杀手的身份，而这个连环杀手的案子已经不了了之，他们发现自己与纽约警察局的人针锋相对。

一项调查出现了严重错误，夏洛克必须在警方的正式调查中作证，这危及到他和华生在纽约警察局的前途。

对冲基金经理同时也在经营庞氏骗局，当他被谋杀后，福尔摩斯和华生必须确定他的客户中谁有罪。此外，夏洛克还在考虑担保一位正在戒毒的同伴。

福尔摩斯和华生与莫里亚蒂面对面，他们曾经的对手被请来担任一起绑架案的顾问。与此同时，贝尔警探继续在康复的道路上挣扎。

桶里发现了一具尸体，福尔摩斯和华生开始调查黑手党与谋杀案的关系。与此同时，夏洛克试图与贝尔侦探和解。

乔恩在复查夏洛克的一起悬案时，发现了一起与罕见史前化石有关的未决谋杀案；夏洛克作为戒酒担保人的责任跨越了个人界限。

福尔摩斯最近一次调查是在一家专业舞蹈公司，一名崭露头角的芭蕾舞演员被谋杀。与此同时，华生的朋友声称一名无家可归的退伍军人被绑架，华生开始独自调查，寻找他的下落。

福尔摩斯和华生被迫与夏洛克在苏格兰场的前同事加雷斯·雷斯垂德合作调查一起爆炸案，双方关系日趋紧张。

福尔摩斯和华生就一起案件进行了协商，在这起案件中，一名多年前涉嫌谋杀妻子的男子收到了一份赎金要求，要求将妻子安全送还。与此同时，雷斯垂德在褐石屋过夜，似乎不愿离开。

一位著名的癌症研究员被发现死亡，福尔摩斯和华生必须确定这位科学家的早逝是否与其最新的尖端发明有关。与此同时，贝尔终于获准重返战场。

一个以咬伤受害者而闻名的连环杀手似乎又在杀人，尽管他已被推定死亡。

一名扒手死于炭疽中毒，福尔摩斯和华生为了防止更多的人死亡，开始追查毒素的来源。

当夏洛克的哥哥麦考夫突然返回纽约时，他的动机引起了夏洛克和乔恩之间的不和。与此同时，一桩失踪案将夏洛克和乔恩带入了无人驾驶飞机的世界。

夏洛克被迫与疏远的兄弟麦考夫合作，共同侦破一桩生死攸关的案件，公事变成了私事。

福尔摩斯和华生与英国情报机构军情六处（MI6）有了接触，因为一起普通的谋杀案调查竟然产生了国际和政治影响。同时，在一场危机之后，华生重新评估了她与夏洛克及其哥哥麦考夫之间的关系。

夏洛克和乔恩之间日益紧张的关系使他们的合作关系走到了十字路口，但他们在帮助夏洛克的哥哥麦考夫时努力将分歧搁置一旁，因为麦考夫面临着叛国和谋杀的指控。