เรื่องราวเริ่มต้นขึ้นในปี 1884 โดยติดตาม Enola Holmes, น้องสาวคนเล็กของ Sherlock Holmes ที่อาศัยอยู่กับแม่ที่ไม่ปกติ Eudoria (รับบทโดย Helena Bonham Carter) ในวันเกิดครบ 16 ปีของเธอ แม่ของ Enola หายตัวไปอย่างลึกลับ ทิ้งไว้เพียงรหัสลับและเบาะแสที่ทำให้ Enola ตัดสินใจออกตามหาตัวแม่
Enola ไม่เพียงแต่มีอัจฉริยะในการไขปริศนาเหมือนพี่ชาย แต่ยังมีทักษะการต่อสู้ที่เก่งกาจ เมื่อเธอเริ่มต้นการเดินทางในลอนดอน, Enola พบกับ Viscount Tewkesbury (รับบทโดย Louis Partridge), หนุ่มเศรษฐีที่ถูกตามล่า ในขณะที่เธอพยายามช่วย Tewkesbury, Enola ต้องใช้ความสามารถในการสืบสวนและแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อน
