夏洛克為保護瑪麗槍殺了馬格努森。哥哥麥考夫親眼看到弟弟的行為，但事情來得太快，他根本來不及阻止。整個過程都有警方的監(jiān)控錄像為證，作為首相內(nèi)閣大臣之一的麥考夫也無力維護，只能將弟弟派往東歐執(zhí)行任務(wù)，算是將功折罪。誰都知道夏洛克此去風(fēng)險極大，大家都做好了永別的準(zhǔn)備。可沒想到飛機剛離開地面幾分鐘，夏洛克就被召回。國內(nèi)發(fā)生了更嚴(yán)重的安全危機，只有夏洛克才能解決。

在軍情六處的機密辦公室里，代號分別“南極洲”、“朗登”、“愛”的國安部內(nèi)閣大臣聽取了麥考夫的匯報。不知是何原因，莫里亞蒂的圖像出現(xiàn)在英倫三島的所有媒體屏幕上，視頻中他反復(fù)說著“想我嗎”，讓人不寒而栗。莫里亞蒂具備高智商犯罪能力，且組織龐大。雖然他已自殺，但國安部仍不敢掉以輕心。夏洛克作為莫里亞蒂的老對手，責(zé)無旁貸的承擔(dān)起調(diào)查責(zé)任。同時，為了給司法部門一個解釋，麥考夫篡改了警方的監(jiān)控錄像，將馬格努森的死歸咎于在場執(zhí)行任務(wù)的警方人員過于緊張導(dǎo)致的槍支走火。

夏洛克坐在座位上根本無心聽老哥的報告，似乎所有事都與他無關(guān)。重獲自由讓他內(nèi)心無比興奮，對于面前三名位高權(quán)重的官僚，他更愿意和坐在角落里的書記員薇薇安聊天。在座代號為“愛”的斯茅伍德夫人終于失去了耐心，是她批準(zhǔn)了夏洛克赴東歐的計劃，也是她同意召回夏洛克。現(xiàn)在她坐在這，可不是來看夏洛克來胡鬧的，她要知道莫里亞蒂的下一步計劃以及夏洛克的應(yīng)對之策。夏洛克的回答讓辦公室里所有人大跌眼鏡，那就是等。與其盲目猜測，不如靜觀其變，見機行事。

能坐在貝克街221號的沙發(fā)里，沉浸在罪案的海洋中，享受著破案帶來的快意，是夏洛克最大的人生樂趣。在警局關(guān)押的這段時間里，已經(jīng)積壓了不少破案求助。夏洛克沒日沒夜的快速運轉(zhuǎn)著大腦，華生和瑪麗不得不多次提醒他注意休息。沒過多久，華生的女兒蘿絲孟德出生了。茉莉和房東赫德森太太是孩子的教母，夏洛克自然是教父。即使在孩子受洗的時候，夏洛克仍不停的在手機上發(fā)著信息，調(diào)查案件。一旁的茉莉?qū)@個智商取替了情商的家伙，也是無能為力。之后的生活都是圍繞著蘿絲，連夏洛克也要時不時的負(fù)責(zé)照顧。

就這樣在忙碌中過了一段時間，莫里亞蒂的陰謀始終沒有出現(xiàn)，直到警官雷斯垂德的到來。數(shù)周前，內(nèi)閣大臣大衛(wèi)·韋爾斯伯魯?shù)?0歲生日派對上，大衛(wèi)接到兒子查理的視頻電話。查理參加畢業(yè)旅行，正在國外登山，無法及時趕回。似乎那邊的信號不好，查理的圖像中斷，只有語音。電話里查理請求父親到他的車前拍張照，拍下被粘在車頭的恐龍戰(zhàn)隊玩偶。大衛(wèi)只當(dāng)是兒子孩子氣的舉動，拍下照片發(fā)送過去后，查理就沒了聲音。當(dāng)時大衛(wèi)以為是信號中斷，可一周后發(fā)生了奇怪的事。一名司機醉駕，在逃避警察追捕時馳入大衛(wèi)家的車道，一頭撞上車道里查理的車。汽油泄露引起大火，等大火被撲滅眾人才發(fā)現(xiàn)車?yán)镉芯呓故８鶕?jù)DNA檢測，死者正是查理，而且死亡時間就在一周前。

這個看似離奇的案子，夏洛克看過尸檢報告心里就有了大致方向。查理車位上發(fā)現(xiàn)了兩種不同的化纖成分，很明顯是查理買了座椅套，然后套在身上。他想等父親來車前拍照時突然出來給父親一個驚喜，可沒想到就在此時他因突發(fā)癲癇或心臟病當(dāng)場死亡。因此車停在車道的一周時間里，沒人注意到偽裝成座椅的查理，最后發(fā)生了意外事故才讓人發(fā)現(xiàn)這個年青人的尸骨。

真正引起夏洛克注意的是大衛(wèi)書房里，小圓桌上的那個空位置。小圓桌擺放著英國首位女首相“鐵娘子”撒切爾夫人的照片和擺設(shè)，只有正當(dāng)中空出一塊。從桌面的刮痕看，應(yīng)當(dāng)是有座石膏雕像。房主大衛(wèi)不清楚夏洛克為什么關(guān)心一個雕像，但還是說出之前有人闖入，并在門廊砸碎了圓桌上的撒切爾夫人像。晚上闖入，而后在有燈光的門廊上砸碎。如此大費周章的對待一個雕像，夏洛克認(rèn)為絕不是簡單的泄憤，可暫時又想不出原因。或許這就是莫里亞蒂陰謀的第一環(huán)，也或許不是，他心里無法確定，直覺告訴他將有事發(fā)生。

隨后第二、第三個雕像出現(xiàn)了，均被砸碎，其中還發(fā)現(xiàn)了作案人的血跡。夏洛克想用獵犬追蹤氣味，可狡猾的作案人有意走過雜亂的菜場和散發(fā)著血腥味的肉市，再優(yōu)秀的獵犬也會失去目標(biāo)。這次的失敗讓夏洛克的斗志更加旺盛，他找到黑客朋友，查出被打碎的撒切爾夫人像產(chǎn)于格魯吉亞，是只有六座的限量版。根據(jù)訂單，除去已被打碎的三座，剩下的在兩人手里。這時雷斯垂德打來電話，又發(fā)生了新案情。這一次不僅兩座雕像被打碎，所有者也被殺害。五座雕像被打碎，那最后一座就是兇手的目標(biāo)，夏洛克決定守株待兔。

深夜，一個黑影潛入一幢豪宅之中，慢慢向擺放在書桌上的撒切爾夫人像走去。躲在暗處的夏洛克打開房間的燈，沖上前阻止。拽下黑衣人的頭套，露出一幅中亞男子的面孔。夏洛克精于格斗術(shù)，可黑衣人的身手也不俗。經(jīng)過一番搏斗，夏洛克稍勝一籌。可讓他失望的是，黑衣人即不知道莫里亞蒂，雕像里也沒有國際警察一直在尋找的黑珍珠。打碎的雕像里只有一個印著“AGRA”的U盤，瑪麗手里曾有過同樣的U盤。夏洛克一下就愣了，當(dāng)初他發(fā)現(xiàn)了瑪麗的真實身份后，瑪麗曾將這個U盤給了華生。U盤里有瑪麗的身份資料，但華生不想再羈絆于過去的事情，就將U盤丟進了火堆。U盤怎么會出現(xiàn)在這里，夏洛克百思不得其解。黑衣人也看出端倪，意識到眼前這人一定認(rèn)識那個背叛了組織的女人。在警察包圍建筑物前，黑衣人匆匆逃走，離開前丟下狠話，一定要殺了那個叛徒。

夏洛克私下約瑪麗到一處偏僻無人的地點見面，瑪麗看到U盤也是吃了一驚。瑪麗原名蘿絲孟德，曾是特工組織的一員。組織由四人組成，按每人姓名的首字母取名為“AGRA”。為了保證成員的忠誠，每個人手里都有一個U盤，里面存放了四個人的真實身份資料。六年前，格魯吉亞發(fā)生政變，英國大使被叛軍劫持。AGRA受英國政府雇傭前往營救，卻在行動前接到電話要求調(diào)整計劃。因電話里的人能說出暗號“阿穆”，AGRA只能暫時改變方案，結(jié)果正落入敵人圈套，只有瑪麗逃了出來。瑪麗以為其他成員都已犧牲，心生厭倦，這才嫁給了華生。通過U盤里的照片，瑪麗認(rèn)出襲擊夏洛克的人是阿杰。沒想到多年以后，還有機會見到曾經(jīng)的戰(zhàn)友。

聽到阿杰要置她于死地，瑪麗不愿相信。再看到夏洛克嚴(yán)肅的表情，她才知道并不是玩笑。為了華生和女兒的安全，瑪麗迅速做出決定，離開自己的生活圈。她趁夏洛克不備，下了藥。從昏迷的夏洛克手中拿走U盤，再給華生留下封告別信后，她踏上了逃亡之路。為了不讓夏洛克找到，她經(jīng)常隨機變換身份和居住地點，不在同一城市長時間逗留。即使如此，瑪麗還是在摩洛哥的小旅館里見到了夏洛克和華生。U盤里有追蹤器，這是她萬萬沒有想到的。夏洛克曾向華生發(fā)誓，要保護瑪麗，所以他不可能讓瑪麗孤身犯險。軍人出身的華生也不會讓妻子單獨面對困難，自己卻躲在家里照顧女兒。

這時，阿杰突然出現(xiàn)，他是跟著夏洛克找到了這里。當(dāng)年在格魯吉亞，他被人有追殺，逃到石膏廠。為了組織的安全，他將隨身的U盤塞進了正在晾干的撒切爾夫人雕像的底座。即使在監(jiān)獄里遭受非人的折磨，他都沒有吐露半個字。六年里，他從沒有放棄活下去的希望。他時刻靜聽著外面的動靜，尋找著逃跑的機會。可他聽到的只有受刑時行刑者不停大喊著的“阿穆”，還有就是守衛(wèi)嘲笑他被一個英國女人出賣。這讓他自然而然的想到是蘿絲孟德背叛了組織，也就是現(xiàn)在的瑪麗。

瑪麗勇敢的直面阿杰積蓄了六年的怒火，希望用自己的坦誠換取阿杰的信任。可她沒能得到這個機會，接警而來的警察從背后擊斃了阿杰，瑪麗再次失去了自己的戰(zhàn)友。但夏洛克從阿杰的話里得到了提示，“阿穆”在拉丁語里是“愛”的意思，而內(nèi)閣大臣斯茅伍德女士的代號正是“愛”。而且斯茅伍德女士是當(dāng)年AGRA與政府之間的聯(lián)絡(luò)人，這不可能是巧合。

在接到夏洛克的電話后，麥考夫冒著風(fēng)險逮捕了斯茅伍德女士。可僅憑電話里的一個聲音，一個代號就指控斯茅伍德女士，的確很薄弱。當(dāng)年是麥考夫推薦了AGRA，斯茅伍德女士也沒有理由要陷害他們。夏洛克必須承認(rèn)自己在這件事操之過急，可除了斯茅伍德還有誰可能知道格魯吉亞那次行動的暗號？等夏洛克冷靜下來，他猛然想到了一個人，一個很容易被忽視卻又無所不知的人，書記員薇薇安·諾伯里。

從軍情六處那得知薇薇安正在水族館，夏洛克馬上通知了華生、瑪麗。還沒等到支援，夏洛克就先進了水族館。在陰暗的水底通道中，他找到了薇薇安。薇薇安已經(jīng)有所察覺，在斯茅伍德被捕后，她就感覺到時日不多。第二個趕來的是瑪麗，她聽到薇薇安的聲音，就知道了薇薇安是那個讓他們調(diào)整方案的人。薇薇安利用自己的特殊身份，長期從事收集和販賣情報的地下工作。在被駐格魯吉亞大使發(fā)現(xiàn)后，她以為大禍臨頭，不想因發(fā)生政變，大使被劫持。這給了她殺人滅口的良機，于是她暗中通知了叛軍，再調(diào)整了行動路線，讓營救人員帶著大使踏進死亡陷阱。薇薇安以為相關(guān)人都死了，就能安全了。可人算不如天算，竟然還有兩名AGRA成員活著，揭開了驚天的秘密。

麥考夫和雷斯垂德帶著警察趕來，他們接到了華生的通知，才知道夏洛克發(fā)現(xiàn)了軍情六處的安全漏洞。看到前來支援的人越來越多，夏洛克放松了戒備。他以為自己看穿了薇薇安的性格，料定她一定會束手就擒。可他大錯特錯，絕望的薇薇安掏出手槍對著夏洛克扣動了扳機。一旁的瑪麗飛身躍起，擋下了這一槍。

把女兒蘿絲送到茉莉家才趕來的華生，看到了重傷倒地的妻子。看著妻子在閉上雙眼，華生痛不欲生，他恨自己沒有能力保護瑪麗，也恨夏洛克食言。夏洛克也非常自責(zé)，他將“諾伯里”深深的記在心底，時刻提醒自己任何時候都要謹(jǐn)慎行事。

瑪麗的死對夏洛克和華生都是沉重的打擊。華生不愿再見到夏洛克，而夏洛克只好寄情于工作，希望工作能讓自己擺脫傷痛。在成堆的郵件里，他注意到一張封面上寫著“想我嗎”的光盤。可這并非莫里亞蒂的郵件，而是瑪麗生前的小玩笑，只有這樣才能引起夏洛克的注意。這張光盤是瑪麗的遺言，在她死后才會寄出。她請夏洛克好好照顧華生，這可出了一個大難題。