歇洛克·福尔摩斯的药物成瘾的根源来自他的内心，在自己和华生医生的努力下，他暂时摆脱了毒品。可是，问题并没有消除，只是潜伏下来了，并且潜伏得很深。在第三季季终，福尔摩斯不幸复吸，其父听闻这一消息后赶往纽约。华生则在丧偶后回到福尔摩斯身边。

八个月后，“单飞”的华生有了自己的公寓，有了一个稳定的男友，还干起了私人调查员的工作。吉娜·格雷森扮演的客座角色与华生承办的一起案件有关。当福尔摩斯突然回归时，华生感觉非常尴尬。福尔摩斯当初离开纽约时没有和华生正式道别，更何况他这次还带回来一个小徒弟凯蒂·温特尔（奥菲利亚·拉维邦德饰），她比华生更强悍、更谨慎。

艾琳·艾德勒/莫里亚蒂（娜塔莉·多默尔饰）被警方逮捕，福尔摩斯的生活恢复平静。一转眼，一个夏天过去了。得知伦敦警察厅巡官莱斯特雷德有难，福尔摩斯决定亲自前往伦敦帮助老朋友调查一起旧案。并非每个人都愿意看到福尔摩斯归来，他的兄弟麦考夫·福尔摩斯（瑞斯·伊凡斯饰）尤其不愿意见他。事实上，他们已经有好几年没有说过话了。福尔摩斯从来没有对任何人提起麦考夫，华生甚至不知道他还有个兄弟！而福尔摩斯怀疑华生想通过亲近麦考夫来套取自己小时候的秘密。

《神探夏洛克》是一部由BBC出品的英国迷你电视剧，该剧将原著的故事背景从19世纪大英帝国国势鼎盛的时期搬到了21世纪繁华热闹的大都市中。
试播集为原型短剧，从未在电视上播出过，2010年8月28日作为DVD花絮放出。
这一次夏洛克·福尔摩斯(本尼迪克特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 饰)不仅是著名大侦探更是一名时尚潮人。这一集的故事从他与日后的好友兼得力助手约翰·华生（马丁·弗瑞曼 Martin Freeman 饰）如何相识说起。起初两人合租贝克街221B公寓时候，华生并不能忍受这个奇怪的室友。但在共同经历了离奇市民自杀案件后两人的关系明显改善。而华生原本左肩在战斗时中弹，留下了心理障碍导致的跛足，也在跟随夏洛克追踪凶手，穿越伦敦市区的过程中克服了心理上的伤残障碍而痊愈。
之后还有多少精彩绝伦的故事，只有让BBC的正式剧集来告诉大家了。

奥地利皇储突然自杀案件，让沉寂6个月的福尔摩斯（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）再次启动。这次，福尔摩斯有了一个强有力的对手——智力上与福尔摩斯相当的莫里亚蒂教授（杰瑞德·哈里斯 Jared Harris 饰）。为了调查清楚皇储的自杀案件，福尔摩 斯与华生（裘德·洛 Jude Law 饰），在吉普赛占星师西姆（劳米·拉佩斯 Noomi Rapace 饰）的帮助下，和莫里亚蒂展开了在整个欧洲大陆上的较量，从英国到法国、德国……虽然被称为最聪明的人，但是莫里亚蒂教授仿佛能预知福尔摩斯的行踪，都能先一步福尔摩斯逃之夭夭。莫里亚蒂教授死亡名单上的人一个个被抹杀，历史可能就此被改编，面对如此强大的对手，福尔摩斯如何应对？