Mens Holmes og Watson kæmper mod tech-milliardæren Odin Reichenbach, kommer der nyt frem om deres gamle fjende og Holmes' tidligere elsker, Jamie Moriarty.
Holmes bliver konfronteret med en medicinsk diagnose, der truer både hans karriere og hans ædruelighed. Imens dukker en ny sag op, da en mand forsvinder efter en sexvideo, han har optaget, offentliggøres på nettet.