富豪小说家哈兰·斯隆比在自己85岁生日第二天，被发现在自家庄园离奇自杀，遗留了亿万遗产。久负盛名的大侦探布兰科（丹尼尔·克雷格饰）突然被匿名人士雇佣调查此案真相。同时，哈兰的孙子兰森（克里斯·埃文斯饰）也正在秘密调查此案。当布兰科和哈兰·斯隆比家族的其他人对谈时， 他发现事情并没有想象中那么简单。
哈兰家族没有表面上那么和睦，每个人都有着不可告人的秘密，每个人都想得到遗产……究竟这起命案是自杀还是他杀？似乎每个人都有嫌疑。随着一位遗产继承人的意外亮相，真相谜底渐渐浮出水面……

Influenced by Guy Ritchie's film, the role of the heroine, Irene Adler, was also expanded on during the show. Her love affair with Sherlock Holmes is one of the series' main storylines. She will be played by actress Lyanka Gryu. Kavun has also said he only plans to use the motives of the original stories, and will recreate the stories almost from scratch. The series will also assume that Watson's descriptions of the crimes have been embellished. Later he will try to adjust reality to his fantasies. As an example, Holmes' famous pipe will be replaced by cigarettes. Unlike most adaptations of Sherlock Holmes, the Sherlock in this adaptation is younger than Dr. Watson by 15 years.

漆黑的夜晚，一名间谍悄然潜入日本警方某机构，盗走了记载着各国谍报机构重要数据的绝密文件的绝密数据。日本警方和FBI探员赤井秀一（池田秀一 配音）旋即与间谍展开追逐。最后，逃亡者的车辆坠落悬崖。第二天，柯南（高山南 配音）和伙伴们来到东都水族馆观光，结果发现一名受伤的美丽女子（天海佑希 配音）。该女子处于失忆状态，身上的手机也破损无法使用。柯南等人答应要帮她恢复记忆，当他们七嘴八舌之际，藏在暗处的黑衣组织成员贝尔摩德（小山茉美 配音）冷冷地注视着这一切。在相处过程中，女子非凡的身手和奇怪的言行举止让灰原哀（林原惠美 配音）对其真实身份产生怀疑。
刚刚还一派祥和的水族馆，沉浸在快乐之中的人们，根本会想到随着那名神秘女子技艺的恢复，自己马上就要被卷入黑暗组织的杀戮和混乱之中……

1930年，纽约发生了一起骇人听闻的绑票撕票案，主谋卡塞蒂携赎金逍遥法外。 5年后，侦探赫丘里·波罗（艾伯特·芬尼 饰）乘船渡过博斯普鲁斯海峡，并在朋友比安奇（马丁·鲍尔萨姆 饰）的安排下登上东方快车，去往伦敦。一日凌晨，波罗被隔壁10号包间的叫声惊醒。随后，因雪堆掩埋铁轨，列车被迫停于南斯拉夫境内。波罗再次睡下不久，又被吵嚷声惊醒。贵妇哈里特·贝琳达·哈伯德（劳伦·巴考尔 饰）声称10号包间的富翁雷切特（理查德·威德马克 饰）潜入了自己的11号包间。天亮后，雷切特的管家贝多斯（约翰·吉尔古德 饰）端来了饮料，却敲不开10号包间的门。列车员皮埃尔·保罗·米歇尔（让-皮埃尔·卡塞尔 饰）用钥匙开了锁，但是里面挂了门链。波罗与皮埃尔合力扳开门，发现雷切特口角流血死不瞑目。经医生康斯坦丁（乔治·库鲁里斯 饰）检查，雷切特被下了药，身中12刀，死亡时间为0点至2点间……

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？

位于东京的东都线地铁开通当日，一起针对东京都知事朝仓优一郎的炸弹袭击事件爆发，导致东都线列车损毁。经过一番推理，柯南（高山みなみ 配音）等人认定这与8年前朝仓主持负责的北之泽水坝的修建有关。当年为了修建大坝，朝仓动员北之泽村的人民搬入新村，可是仍有许多人反抗到最后阶段。为了探明真相，柯南、灰原（林原めぐみ 配音）、少年侦探团以及毛利小五郎（小山力也 配音）等人开赴白雪皑皑的北之泽。在这片纯净的雪国，少年们尽情玩耍，与此同时他们也遇到了几名原北之泽村的村民，山尾溪介、远野瑞希、立原冬美等人。他们是从小一起长大的好朋友，而彼此之间似乎又有着某种芥蒂和秘密。真相究竟如何……
本片为《名侦探柯南》第15部剧场版。