大侦探夏洛克·福尔摩斯正全力揭破英国犯罪集团头目詹姆斯·莫里亚蒂教授的真面目，企图将犯罪集团一网打尽。可是莫里亚蒂感受到威胁，企图要暗杀福尔摩斯，于是福尔摩斯便与伙伴华生医生一同逃到欧洲去躲避。三天之内苏格兰警场已破获了整个集团，但还是让狡猾的莫里亚蒂跑了，并来到欧洲一路追踪福尔摩斯要找他复仇。在瑞士的莱辛巴赫瀑布，莫里亚蒂用计支开华生，在悬崖边上福尔摩斯被迫与之对决，最终两人在搏斗中双双落下悬崖。等华生赶到时只发现福尔摩斯留下的遗书。