세상에서 가장 기이한 탐정 셜록 홈즈가 다시 돌아왔다. 국제 드라마상을 휩쓴 시즌 1에 이어 시즌 2에서 환상의 콤비 셜록 홈즈와 존 왓슨은 지상에서 최고로 어려운 세 건의 난제를 만난다. 사람들에게 다 강적이 있지만 셜록 홈즈의 강적은 특별히 예외이다. 셜록 홈즈의 강적은 그를 능가하는 영리함을 갖췄다. 바로 제임스 모리어티 교수. 왓슨이 인터넷에 블로그를 개설하자 사건의뢰가 쇄도한다. 그들은 세상에서 가장 어려운 난제 세 건을 맡게 되는데, 여인(원작: 보헤미아 왕국의 스캔들), 사냥개(원작: 바스커빌 가문의 개), 폭포(원작: 마지막 사건)가 그것이다. 그러나 이 사건들 배후에는 모두 모리어티 교수가 개입되어 어떻게 해서라도 셜록 홈즈를 무너뜨리려 한다.
