ในซีซันนี้ เชอร์ล็อคและจอห์นต้องเผชิญกับคดีใหม่ ๆ ที่เต็มไปด้วยปริศนาและความท้าทาย โดยซีซันนี้ประกอบด้วยสามตอนหลัก:
- A Scandal in Belgravia – เชอร์ล็อคถูกเรียกตัวให้ช่วยจอห์นในคดีที่เกี่ยวข้องกับภาพเปลือยของเจ้าหญิงไอรีน แอดเลอร์ (Irene Adler) ซึ่งเป็นผู้หญิงที่ทำให้เชอร์ล็อคต้องใช้ความคิดและความรู้สึก
- The Hounds of Baskerville – เชอร์ล็อคและจอห์นต้องสืบสวนคดีที่เกี่ยวข้องกับสัตว์ประหลาดในชนบท ซึ่งมีรากฐานมาจากตำนานของครอบครัวบาสเกอร์วิลล์
- The Reichenbach Fall – เรื่องราวที่ตื่นเต้นและดราม่าที่สุดของซีซัน เมื่อเชอร์ล็อคต้องเผชิญหน้ากับ มอริอาร์ตี้ (Jim Moriarty) ศัตรูที่อันตรายที่สุดของเขา ในการต่อสู้ที่กำหนดชะตากรรมของเขาและจอห์น
